WO2023162992A1 - チェストピース及び聴診器 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to chestpieces and stethoscopes.
- Patent Document 1 describes a stethoscope provided with a chestpiece.
- the chest piece includes a first sound collecting member, a pressing member that is continuous with or in contact with the first sound collecting member, and a chest piece that surrounds at least the outer circumference of the tip of the first sound collecting member, and the tip of the first sound collecting member. and a second sound collecting member having a tip that protrudes further and contacts the auscultation target.
- the first sound collecting member is movable according to the pressure applied to the pressing member.
- Patent Document 2 Japanese National Publication of International Patent Application No. 2001-522627 (Patent Document 2) describes a stethoscope that allows easy and convenient switching between two or more sound collecting components.
- the stethoscope includes a chestpiece and binaural devices, and the chestpiece has first and second microphones as sound collecting parts.
- Each microphone includes an acoustic valve, each acoustic valve comprising a seat, a sealing member provided in intimate contact with the seat, a spring serving as means for pressing the sealing member against the seat, and the sealing member.
- an elongated probe attached to and extending toward the skin-contacting diaphragm. When the microphone diaphragm is pressed against the patient's body, the diaphragm flexes inwardly on the flexible perimeter supporting it. This inward bending deflection causes the elongated probe to move, thereby moving the sealing member away from the seat. This causes the stethoscope to switch between the first and second microphones.
- JP 2021-153894 A Japanese Patent Publication No. 2001-522627
- a bell-shaped chestpiece and a diaphragm-shaped chestpiece as described in Patent Document 2 are known as stethoscope chestpieces.
- the bell-shaped chestpiece is characterized by direct contact between the patient's skin surface (body surface) and air as a medium for propagating sound waves, and high acoustic gain.
- the chest piece on the diaphragm side has a diaphragm film between the skin surface and the air, so the acoustic gain is low, but the diaphragm structure has a high-pass filter characteristic that suppresses low frequencies. It has the feature of being able to relatively emphasize high frequencies.
- a bell-shaped measurement may be advantageous because it maintains high sensitivity in all frequency bands. This is because, when it is desired to filter the body sounds, the body sounds may be converted into electrical signals as necessary and filtered by signal processing.
- the bell-shaped chestpiece also has the characteristic that its acoustic characteristics are likely to change depending on the state of use.
- the chestpiece of the stethoscope is pressed against the patient's body when listening to the patient's body sounds or when acquiring the patient's body sounds. At this time, a part of the body bites into the space for sound collection formed in the chestpiece by the pressing force of pressing the chestpiece against the body, changing the capacity of the space, or changing the opening of the space for sound collection. It may narrow the area of . If the volume of the sound-collecting space changes or the area of the opening of the sound-collecting space changes, the acoustic characteristics such as the sound-collecting ability of the chestpiece will change. As a result, it may become difficult to hear the sound of the patient's body well, or it may become impossible to acquire the sound of the patient's body stably. Therefore, it is desired to provide a chestpiece and a stethoscope that suppress changes in acoustic characteristics due to pressing force.
- the present disclosure has been made in view of such circumstances, and its purpose is to provide a chestpiece and a stethoscope that suppress changes in acoustic characteristics due to pressing force.
- the chestpiece according to the present disclosure for achieving the above object is a sound collecting container; a recess for sound collection formed in the sound collection container; and a protrusion extending from the surface of the recess.
- a stethoscope according to the present disclosure for achieving the above object includes: Equipped with the chestpiece mentioned above.
- FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a stethoscope according to a first embodiment
- FIG. 1 is a top view of the chestpiece of the first embodiment
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2
- FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the recess in FIG. 3
- FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram of a state in which the chestpiece is pressed against the body
- FIG. 10 is a top view of the chestpiece of the second embodiment
- FIG. 11 is a top view of the chestpiece of the third embodiment
- FIG. 11 is a top view of a chestpiece according to a modification of the third embodiment
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a chestpiece of a fourth embodiment
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a fifth embodiment of a chestpiece
- FIG. 11 is a cross-sectional view of a chestpiece of a sixth embodiment
- Fig. 10 is a
- FIG. 1 shows a stethoscope 200 having a chestpiece 100 according to this embodiment.
- the chestpiece 100 includes a sound collection container 1 , a sound collection recess 2 formed in the sound collection container 1 , and a projection 3 extending from the recess 2 .
- the chestpiece 100 is used by pressing the side of the sound collecting container 1 where the concave portion 2 is formed against the patient's body. At this time, the convex portion 3 presses the patient's body surface (for example, skin) to prevent the body surface from entering the sound collecting space S1 formed by the concave portion 2, and to prevent the volume of the sound collecting space S1 from fluctuating. Alternatively, the change in the acoustic characteristics of the chestpiece 100 is suppressed by suppressing the decrease in the opening area of the sound collection space S1.
- the chestpiece 100 suppresses changes in acoustic characteristics due to pressing force.
- a stethoscope 200 shown in FIG. 1 includes a chestpiece 100, a tube 5 connected to the chestpiece 100, and an ear tube portion 6 connected to the tube 5 and to which an earpiece 60 is attached.
- the chestpiece 100 is a sound collecting device that acquires the sound of the patient's body (hereinafter sometimes referred to as body sound).
- the chestpiece 100 can be heard by a doctor or the like, and can be used by converting sound into an electric signal or electronic data as necessary.
- the chestpiece 100 further includes a pipe portion 50 for connecting the tube 5 to the sound collecting container 1, in addition to the sound collecting container 1, the concave portion 2, and the convex portion 3 described above. ing.
- the chestpiece 100 in this embodiment is so-called bell-shaped and does not have a diaphragm or diaphragm structure.
- Body sounds collected by the chestpiece 100 are transmitted to the earpiece 60 through the tube 5 and the ear tube portion 6, as shown in FIG.
- a doctor wearing the earpiece 60 can listen to body sounds through the earpiece 60 .
- the sound collecting container 1 is the body portion of the chestpiece 100, as shown in FIGS. 1 to 3, and is used by being pressed against the patient's body.
- the side of the sound collecting container 1 that is pressed against the patient's body is called the front side
- the rear side is called the back side.
- the front side of the sound collecting container 1 may be formed, for example, in a circular shape when viewed from above, as shown in FIG. 1 to 3 show the case where the sound collecting container 1 has a cylindrical outer shape. It may be a shape in which the trunk portion of the columnar shape is narrowed.
- a pressing surface portion 11 that is pressed against the patient's body is formed on the outer peripheral portion when the front side of the sound collecting container 1 is viewed from above.
- the pressing surface portion 11 may be formed in an annular shape, for example, and is arranged so as to surround a recessed portion 2 described later.
- the concave portion 2 is provided on the front side of the sound collecting container 1 .
- the concave portion 2 is formed, for example, in a circular shape when viewed from above (see FIG. 2).
- the concave portion 2 may be arranged in the central portion of the front side of the sound collecting container 1 .
- the concave portion 2 is arranged inside the pressing surface portion 11 .
- the concave portion 2 is arranged adjacent to the inner peripheral portion of the pressing surface portion 11 .
- the surface of the concave portion 2 is formed in a concave shape, and may have, for example, a concave shape with a conical or arcuate cross section (see FIGS. 3 and 4). 4 is an enlarged view of the concave portion 2 in the cross-sectional view shown in FIG.
- the concave portion 2 partitions the sound collecting space S1 by its concave shape.
- the sound collection space S1 is a space between a surface flush with the pressing surface portion 11 and the surface of the concave portion 2 .
- the concave portion 2 is open on the front side, and the sound collection space S1 directly communicates with the external space. In other words, the sound collection space S1 is adjacent to the exterior space.
- the convex portion 3 extends from the surface of the concave portion 2, as shown in FIGS.
- the convex portion 3 may be formed in a columnar shape or a plate shape, for example. 2 and 3 illustrate the case where the projection 3 is cylindrical.
- the convex portion 3 extends toward the outside of the sound collection space S1, that is, toward the front side.
- the convex portion 3 may be arranged anywhere in the concave portion 2, but is preferably arranged at the center or the center of gravity of the concave portion 2 in a top view, or at a position slightly inward (toward the center) from the outer periphery.
- the tip of the convex portion 3 may be positioned so as to be flush with the pressing surface portion 11 .
- FIGS. 2 and 3 illustrate the case where one projection 3 is arranged in the center of the recess 2 and the tip of the projection 3 is flush with the pressing surface portion 11 .
- a transmission space S2 communicating with the inner space of the tube 5 is formed inside the sound collecting container 1, as shown in FIGS. 3 and 4, a transmission space S2 communicating with the inner space of the tube 5 is formed.
- the transmission space S2 communicates with the sound collection space S1 through an opening 20 formed in the recess 2 .
- the opening 20 is arranged at a position avoiding the convex portion 3 in the concave portion 2 .
- the opening 20 may be arranged at a position shifted radially outward from the central portion of the recess in which the projection 3 is arranged.
- the pipe portion 50 is connected to the sound collecting container 1, and the transmission space S2 of the sound collecting container 1 communicates with the inner space of the tube 5 via the inner space S3 of the pipe portion 50. .
- FIG. 5 is an explanatory view showing a state in which the chestpiece 100 is pressed against the patient's skin H, and the vicinity of the concave portion 2 is enlarged and displayed as in FIG.
- the pressing surface 11 and the skin H are in close contact.
- the body sound propagates through the skin H into the sound collection space S1.
- the sound is transmitted to the earpiece 60 via the space S3, the inner space of the tube 5, and the inner space of the ear tube portion 6, and reaches the doctor's ear.
- the sound pressure in the sound collection space S1 of the body sound that propagates through the skin H into the sound collection space S1 is proportional to the opening area of the recess 2 and inversely proportional to the spatial capacity of the sound collection space S1. It is Further, it is known that the sound pressure in the sound collection space S1 of the body sound that propagates through the skin H to the sound collection space S1 is proportional to the amount of minute displacement of the skin H that accompanies the propagation of the body sound. .
- the acoustic characteristics of the chestpiece 100 will change. For example, if the skin H bites into the sound-collecting space S1 due to the pressing force when the chestpiece 100 is pressed against the skin H, the opening area of the recess 2 and the spatial capacity of the sound-collecting space S1 fluctuate. The acoustic characteristics of the piece 100 change.
- the tip of the projection 3 abuts the skin H, and the tip of the projection 3 resists the bite of the skin H. It will be in the state which presses the skin H so that it may carry out. As a result, the penetration of the skin H into the sound collection space S1 is inhibited, and fluctuations in the volume of the sound collection space S1 are suppressed. Also, the change in the area of the opening of the recess 2 (sound collection space S1) is suppressed. Therefore, changes in acoustic characteristics due to pressing force can be suppressed.
- the propagation of body sounds in the space corresponding to the sound collecting space S1 To allow a minute displacement of the skin H and to maintain a state in which body sounds can be collected even when the skin H bites into a space corresponding to the sound collection space S1. (For example, to prevent the space corresponding to the sound collection space S1 from being filled up due to the bite of the skin H, or to prevent the effective opening area of the structure corresponding to the concave portion 2 from being ensured when the skin H bites in).
- the space capacity of the space corresponding to the sound collection space S1 had to be set excessively large. Therefore, due to the increase in spatial capacity, the sound pressure in the space of the body sound that propagates through the skin H to the space corresponding to the sound collecting space S1 decreases (that is, the sensitivity decreases). In some cases, the acoustic characteristics change (that is, the robustness decreases) every time.
- the penetration of the skin H into the sound collection space S1 is inhibited, thereby suppressing the volumetric variation of the sound collection space S1 and further reducing the volume of the recess 2 ( A change in the area of the opening of the sound collection space S1) is suppressed, and a change in acoustic characteristics is suppressed (that is, robustness is improved). Therefore, it is not necessary to set the spatial capacity of the sound collection space S1 excessively, and it is possible to set the spatial capacity of the sound collection space S1 to a necessary and sufficient size.
- the spatial capacity of the sound collection space S1 is set to a necessary and sufficient size, and the body sound that propagates through the skin H into the sound collection space S1 is It is also possible to increase the sound pressure of and collect sound with good sensitivity.
- the chestpiece 100 according to the present embodiment compares the acoustic power level in the sound collection space S1 in a predetermined evaluation environment in the wavelength range of general body sounds. An improvement of several decibels is expected.
- the chestpiece 100 has been described by exemplifying the case where one protrusion 3 is arranged at the center of the recess 2 .
- the second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of protrusions 3 are formed in the recess 2 as shown in FIG. 6, and the rest is the same.
- differences from the first embodiment will be mainly described, and descriptions of the same parts as the first embodiment will be omitted.
- a plurality of protrusions 3 may be arranged in the recesses 2 .
- a convex portion 31 arranged in the center of the concave portion 2 and a plurality of (three in this embodiment) convex portions 32 arranged on the outer peripheral side of the concave portion 2 relative to the convex portion 31. is placed.
- Each protrusion 32 is separated from the protrusion 31 by, for example, the same distance, and in the circumferential direction of the recess 2 , the protrusions 32 may be spaced apart and arranged at equal intervals.
- the tips of the protrusions 3 are brought into contact with the skin H, and the plurality of protrusions 3 are formed.
- the tip of the portion 3 is pressed against the skin H.
- the convex part 3 may be formed in a plate shape or a rib shape extending toward the front side.
- the tip of the convex portion 3 contacts the skin H over a wide range when the chestpiece 100 is pressed against the skin H (see FIG. 5). It will be in a state of being in contact and pressing the skin H. As a result, the penetration of the skin H into the sound collection space S1 is better inhibited, and fluctuations in the volume of the sound collection space S1 are favorably suppressed.
- FIG. 7 illustrates a case in which three linear ribs 35 formed linearly in top view are arranged as the convex portion 3 .
- the linear ribs 35 may be arranged along the radial direction of the recess 2, for example. In the circumferential direction of the recess 2 , the linear ribs 35 may be spaced apart and arranged at regular intervals.
- the openings 20 may be arranged, for example centrally, as shown in FIG. , 35.
- the convex portion 3 may be formed not only in a straight line like the linear rib 35 but also in a curved shape like the curved rib 37 shown in FIG.
- FIG. 8 shows a case where the curved rib 37 is arcuate.
- a plurality of curved ribs 37 may be arranged.
- the curved ribs 37 may be spaced apart and arranged at regular intervals.
- each curved rib 37 may be arranged along one virtual ring.
- the tip of the convex portion 3 which protrudes toward the front side from the pressing surface portion 11, contacts the skin H, compared to the case of the first embodiment.
- the tip of the projection 3 presses the skin H strongly or deeply.
- intrusion of the skin H into the sound collection space S1 may be better inhibited, and fluctuations in the volume of the sound collection space S1 may be favorably suppressed.
- a change in the area of the opening of the recess 2 (sound collection space S1) may be better suppressed. Therefore, it may be possible to satisfactorily suppress changes in acoustic characteristics due to pressing force.
- the projection 3 described in the above embodiment may be provided with a biosensor 4 for detecting the state of the patient's body.
- the state of the patient's body can be detected with the stethoscope 200 while listening to the body sounds or separately from listening to the body sounds.
- the biosensor 4 is provided, the stethoscope 200 or a control device that can cooperate with the stethoscope 200 is separately provided, and the signal output from the biosensor 4 can be processed by the control device.
- 10 is a cross-sectional view of the chestpiece 100 shown in the same manner as in FIG.
- a vibration sensor As the biosensor 4, a vibration sensor, an electrode, an optical sensor, a pressure sensor, etc. can be exemplified.
- vibration sensors include pressure sensors such as piezo elements (piezoelectric sensors) and resistance films, and acceleration sensors, and there are no restrictions on the principle of vibration detection.
- the stethoscope 200 can detect vibrations of the patient's body while listening to body sounds or separately from listening to body sounds.
- the stethoscope 200 By listening to body sounds with the stethoscope 200 and detecting vibrations of the patient's body, based on the vibrations of the patient's body (eg, chest vibrations during breathing), the type of body sound (eg It is possible to determine the sound of blood flow and breathing sound, sharpen the information extracted from the body sound, and determine the timing of detecting the body sound. For example, blood flow sounds and breathing sounds may be separated based on information obtained from a vibration sensor. Also, the timing of detecting the body sound may be notified by a separately linked notification device or the like.
- a notification device informs that fact, and the patient is in a state of respiratory arrest (breathing When it is determined that the body sound is stopped), this fact is reported, and the user can listen to the body sound according to the type of the body sound to be acquired.
- Electrodes are used as the biosensor 4 is to obtain an electrocardiogram waveform through the electrodes and listen to body sounds such as heart sounds in time with the timing of heartbeats.
- body sounds such as heart sounds in time with the timing of heartbeats.
- an optical sensor an application such as listening to body sounds based on changes in blood flow can be exemplified.
- a pressure sensor is used as the biosensor 4, for example, based on the signal output by the pressure sensor, it is possible to determine whether the state in which the chestpiece 100 is pressed against the skin H (see FIG. 5) is appropriate. Become. To give a specific example, if the chestpiece 100 is pressed too strongly against the skin H, the amount of the skin H entering the sound collection space S1 formed by the concave portion 2 increases and the change in acoustic characteristics changes. may be lost. Also, if the chestpiece 100 is not sufficiently pressed against the skin H, body sounds may not be properly propagated to the sound collection space S1. Therefore, by judging whether the chestpiece 100 is pressed against the skin H (see FIG. 5) based on the signal output by the pressure sensor, body sounds can be properly heard with the stethoscope 200. become.
- the biosensor 4 may be used to form the protrusion 3 .
- the stethoscope 200 is exemplified by listening to body sounds through the earpiece 60.
- the stethoscope 200 further includes a microphone 8 such as a condenser microphone, as shown in FIG. may
- the microphone 8 may be provided inside the tube portion 50 as shown in FIG.
- the body sound propagated to the sound collection space S1 of the chestpiece 100 and collected in the sound collection space S1 propagates to the transmission space S2 through the opening 20, and further from the transmission space S2 to the pipe inner space S3 of the pipe portion 50. is propagated to and collected by the microphone 8 .
- the stethoscope 200 Since the stethoscope 200 has the microphone 8 , the sound acquired by the chestpiece 100 can be converted into an electric signal or electronic data via the microphone 8 .
- the stethoscope 200 has the biosensor 4 , noise is removed from the sound acquired through the microphone 8 by a separately provided control device or the like, based on the output signal of the biosensor 4 . You will be able to select the sound that meets your purpose from the sounds you hear.
- applications using the biosensor 4 exemplified in the fifth embodiment can be performed electronically.
- the tip of the convex portion 3 is flush with the pressing surface portion 11 and the case where the tip of the convex portion 3 protrudes from the pressing surface portion 11 toward the front side have been described.
- the tip of the convex portion 3 is positioned inside the sound collecting space S1 (flush with the pressing surface portion 11) from the position where it is flush with the pressing surface portion 11. It is permissible to be a position on the side of the position where
- the surface of the recess 2 is formed in a concave shape, for example, the cross-section is conical or arc-shaped.
- the cross-sectional shape of the recess 2 is not limited to conical or arcuate.
- the cross-sectional shape of the concave portion 2 may be formed in an angular U shape, for example, as shown in FIG. 12 .
- a case where a plurality of protrusions 3 (the protrusions 32, the linear ribs 35, and the curved ribs 37) are provided and the respective protrusions 3 are spaced apart has been described.
- multiple projections 3 may be arranged in contact or crossing each other.
- a plurality of linear ribs 35 as illustrated in FIG. 7 may be formed and intersected with each other to form a cross shape or the like.
- the present disclosure is applicable to chestpieces and stethoscopes.
- Reference Signs List 1 sound collecting container 100 : chest piece 11 : pressing surface 2 : concave portion 20 : opening 200 : stethoscope 3 : convex portion 31 : convex portion 32 : convex portion 35 : linear rib 37 : curved rib 4 : biosensor 5 : Tube 50 : Tube 6 : Eustachian tube 60 : Earpiece 8 : Microphone H : Skin S1 : Sound collection space S2 : Transmission space S3 : Tube inner space
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Abstract
押し付け力による音響特性変化を抑制したチェストピース及び聴診器を提供する。チェストピースは、集音容器と、集音容器に形成された集音用の凹部と、凹部の表面から延出する凸部と、を備えている。
Description
本開示は、チェストピース及び聴診器に関する。
特開2021-153894号公報(特許文献1)には、チェストピースを備えた聴診器が記載されている。チェストピースは、第1の集音部材と、第1の集音部材に連続あるいは当接する押圧部材と、第1の集音部材の少なくとも先端の外周を取り囲み、第1の集音部材の先端部より突出して聴診対象に接触する先端部を有する第2の集音部材とを備えている。第1の集音部材は、押圧部材に加わる圧力に応じ移動可能とされている。この聴診器では、押圧部材に圧力を加えて第1の集音部材を移動させ、聴診を行わない場合には、第1の集音部材と第2の集音部材で形成される集音領域の容積を大きくしておくことで、チェストピースを聴診対象の体表面に接触させる際等に発生する不快な音の感度を下げ、聴診を行う際には、集音領域の容積を小さくして聴診したい周波数帯域の音の感度を上げる。第1の集音部材と第2の集音部材と聴診対象の体表面との間には、集音領域が設定される。
特表2001-522627号公報(特許文献2)には、二つあるいはそれ以上の集音部品間で容易かつ都合よく切り換えを行なえる聴診器が記載されている。聴診器は、チェストピースと両耳具とを備え、チェストピースは、集音部品としての第1および第2のマイクロホンを有する。マイクロホンはそれぞれ音響弁を含み、各音響弁は、座と、座に密に接するように設けられる封止部材と、座に対して封止部材を押し付ける手段の役割をするバネと、封止部材に取付けられ、皮膚接触隔膜(ダイアフラム)に向かって延びる長形プローブと、を備える。マイクロホンの隔膜が患者の身体に押し付けられるとき、隔膜は、それを支持する可撓性周辺部上で内側に撓む。この内側への曲げ撓みは、長形プローブを動かせ、それにより封止部材を座から離れさせる。これにより、聴診器は、第1および第2のマイクロホンを切り替える。
一般に、聴診器のチェストピースとして、ベル型のものと、特許文献2に記載されるようなダイアフラム型のものと、が知られている。ベル型のチェストピースは、患者の皮膚表面(体表面)と、音波を伝播させる媒質としての空気と、が直接接触しており、音響利得が高いという特徴を有する。これに対し、ダイアフラム側のチェストピースは、皮膚表面と空気との間にダイアフラムの膜が存在するため、音響利得が低いが、ダイアフラム構造によりハイパスフィルタ特性を有し、低周波を抑制することで相対的に高周波を強調することができるという特徴を有する。チェストピースを用いた生体音の測定においては、全周波数帯において高い感度を維持するため、ベル型での測定が有利である場合がある。生体音にフィルタをかけたい場合には、必要に応じて生体音を電気信号に変換し、信号処理によってフィルタ処理をすればよいためである。しかしながら、ベル型のチェストピースには、使用状態によって音響特性が変化しやすいという特徴もある。
聴診器のチェストピースは、患者の生体音を聴く場合、又は、患者の生体音を取得する場合、患者の身体に押し当てられる。この際、チェストピースを身体に押し当てる押し付け力によってチェストピースに形成された集音用の空間に身体の一部が食い込んで、当該空間の容量を変化させたり、集音用の空間の開口部の面積を狭めてしまったりしてしまう場合がある。集音用の空間の容積が変化したり、集音用の空間の開口部の面積が変化したりすると、チェストピースの集音能力などの音響特性が変化してしまう。これにより、患者の身体の音を良く聞けなくなったり、患者の身体の音を安定して取得できなくなったりする場合が生じる。そのため、押し付け力による音響特性変化を抑制したチェストピース及び聴診器の提供が望まれる。
本開示は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、押し付け力による音響特性変化を抑制したチェストピース及び聴診器を提供することにある。
上記目的を達成するための本開示に係るチェストピースは、
集音容器と、
前記集音容器に形成された集音用の凹部と、
前記凹部の表面から延出する凸部と、を備えている。
集音容器と、
前記集音容器に形成された集音用の凹部と、
前記凹部の表面から延出する凸部と、を備えている。
上記目的を達成するための本開示に係る聴診器は、
上記のチェストピースを備えている。
上記のチェストピースを備えている。
本開示によれば、押し付け力による音響特性変化を抑制したチェストピース及び聴診器を提供することができる。
図面に基づいて、本開示の実施形態に係るチェストピース及び聴診器について説明する。
(第一実施形態)
(概要の説明)
図1には、本実施形態に係るチェストピース100を備えた聴診器200を示している。
(概要の説明)
図1には、本実施形態に係るチェストピース100を備えた聴診器200を示している。
チェストピース100は、集音容器1と、集音容器1に形成された集音用の凹部2と、凹部2から延出する凸部3と、を備えている。
チェストピース100は、集音容器1における凹部2が形成された側を患者の身体に押し当てて使用される。この際、凸部3が、患者の体表面(例えば、皮膚)を押さえて、凹部2が形成する集音空間S1内への体表面の侵入を防止し、集音空間S1の体積の変動を抑制し、或いは、集音空間S1の開口面積の減少を抑制し、チェストピース100の音響特性の変化を抑制する。
このようにして、チェストピース100では、押し付け力による音響特性変化が抑制される。
(詳細説明)
図1に示す聴診器200は、チェストピース100と、チェストピース100に接続されるチューブ5と、チューブ5に接続され、イヤーピース60が装着される耳管部6とを備えている。
図1に示す聴診器200は、チェストピース100と、チェストピース100に接続されるチューブ5と、チューブ5に接続され、イヤーピース60が装着される耳管部6とを備えている。
チェストピース100は、患者の身体の音(以下、生体音と記載する場合がある)を取得する集音装置である。チェストピース100は、医師などが聞くことができ、また、必要に応じで音を電気信号や電子データに変換して利用することができる。
チェストピース100は、図1から図3に示すように、上述の集音容器1と凹部2と凸部3とに加えて、更に、集音容器1にチューブ5を接続する管部50を備えている。本実施形態におけるチェストピース100は、いわゆるベル型であり、ダイアフラム又はダイアフラム構造を有しない。
チェストピース100で集音された生体音は、図1に示すように、チューブ5と耳管部6を介してイヤーピース60に伝達される。イヤーピース60を装着した医師は、イヤーピース60を介して生体音を聴くことができる。
集音容器1は、図1から図3に示すように、チェストピース100の本体部分であり、患者の身体に押し当てて使用される。以下の説明では、集音容器1における、患者の身体に押し当てられる側を表と称し、その背面側を裏と称する。集音容器1の表側は、図2に示すように、例えば上面視で円形状に形成されてよい。図1から図3では、集音容器1が円柱状の外形状である場合を示しているが、集音容器1は表側が円錐形状の底となるような形状であってもよいし、円柱状形状における胴部を絞った形状であってもよい。
図2、図3に示すように、集音容器1の表側を上面視で見た場合における外周部分は、患者の身体に押し当てられる押圧面部11が形成されている。押圧面部11は例えば円環状に形成されてよく、後述する凹部2を囲うように配置される。
凹部2は、集音容器1の表側に設けられている。凹部2は、上面視で見た場合(図2参照)、例えば円形状に形成されている。凹部2は、集音容器1の表側の中央部分に配置されてよい。凹部2は、押圧面部11の内側に配置されている。凹部2は、押圧面部11の内周部に隣接して配置されている。凹部2の表面は凹面状に形成されており、例えば断面が円錐形或いは円弧状に窪んだ窪み形状とされてよい(図3、図4参照)。なお、図4は、図3に示した断面図における、凹部2の部分を拡大して示した図である。
凹部2は、図4に示すように、その窪み形状により、集音空間S1を区画している。本実施形態において、集音空間S1は、押圧面部11と面一となる面と凹部2の表面との間の空間である。凹部2は、表側に開放されており、集音空間S1は、外部空間と直接連通している。換言すると、集音空間S1は、外部空間に隣接している。
凸部3は、図2、図3に示すように、凹部2の表面から延出している。凸部3は、例えば柱状や板状に形成されてよい。図2、図3では、凸部3が円柱状の場合を例示している。凸部3は、集音空間S1の外側、すなわち表側に向けて延出している。凸部3は、凹部2のいずれの個所に配置されてもよいが、上面視における凹部2の中心又は重心や、外周からやや内側(中心側)に寄せた位置に配置されるとよい。凸部3の先端は、押圧面部11と面一となる位置とされてよい。図2、図3では、凸部3が凹部2の中心に一つ配置されており、凸部3の先端が押圧面部11と面一である場合を例示している。
集音容器1の内部には、図3、図4に示すように、チューブ5のチューブ内空間に連通する伝達空間S2が形成されている。伝達空間S2は、凹部2に形成された開口20を介して集音空間S1と連通している。なお、開口20は、凹部2における凸部3を避けた位置に配置される。例えば図3に示すように、開口20は、凸部3が配置される凹部の中心部から径方向外側に寄せた位置に配置されてよい。本実施形態では、集音容器1に管部50が接続されており、集音容器1の伝達空間S2が、管部50の管内空間S3を介してチューブ5のチューブ内空間と連通している。
チェストピース100は、図5に示すように、患者の身体の体表面である皮膚Hに押し当てて使用される。なお、図5は、チェストピース100を患者の皮膚Hに押し当てた状態の説明図であり、図4と同様に、凹部2の近傍を拡大して表示している。チェストピース100が皮膚Hに押し当てられている状態では、押圧面部11と皮膚Hとは密に接している。チェストピース100が皮膚Hに押し当てられている状態で、生体音が、皮膚Hを介して集音空間S1に伝播する。
チェストピース100の集音空間S1に伝播し、集音空間S1で集音された生体音は、引き続いて開口20を介して伝達空間S2に伝播し、更に、伝達空間S2から管部50の管内空間S3、チューブ5のチューブ内空間、耳管部6の管内空間を介してイヤーピース60に伝播されて、医師の耳に届く。
ところで、皮膚Hを介して集音空間S1に伝播する生体音の集音空間S1内での音圧は、凹部2の開口面積に比例し、集音空間S1の空間容量に反比例することが知られている。また、皮膚Hを介して集音空間S1に伝播する生体音の集音空間S1内での音圧は、生体音の伝播に伴う皮膚Hの微小な変位量に比例することが知られている。
したがって、凹部2の開口面積や集音空間S1の空間容量が変動すると、チェストピース100の音響特性が変化してしまう。例えば、チェストピース100が皮膚Hに押し当てられる際の押圧力により皮膚Hが集音空間S1に食い込むと、凹部2の開口面積や集音空間S1の空間容量が変動してしまい、これによりチェストピース100の音響特性が変化してしまう。
しかし、本実施形態に係るチェストピース100では、チェストピース100が皮膚Hに押し当てられた際に、凸部3の先端が皮膚Hに当接し、凸部3の先端が皮膚Hの食い込みに抗するように皮膚Hを押圧している状態となる。これにより、皮膚Hの集音空間S1への侵入が阻害され、集音空間S1の容積の変動が抑制される。また、凹部2(集音空間S1)の開口部の面積の変化が抑制される。そのため、押し付け力による音響特性変化を抑制することができる。
例えば、凹部2に対応する構造の開口面積や集音空間S1に対応する空間の空間容量が変動しやすい従来のチェストピースでは、集音空間S1に対応する空間内での生体音の伝播に伴う皮膚Hの微小な変位を許容し、且つ、皮膚Hが集音空間S1に対応する空間に食いこんだ場合であっても、生体音の集音が可能な状態を維持することができるように(例えば、皮膚Hの食い込みにより集音空間S1に対応する空間が埋め尽くされたり、皮膚Hが食い込んだ状態における、凹部2に対応する構造の有効な開口面積を確保できなくなったりしないように)、集音空間S1に対応する空間の空間容量を過剰に大きく設定しなければならない場合もあった。そのため、空間容量の増大により、皮膚Hを介して集音空間S1に対応する空間に伝播する生体音の当該空間内での音圧が低下(つまり、感度が低下)してしまったり、使用時ごとに音響特性が変化(つまり、ロバスト性が低下)してしまったりする場合があった。
しかし、本実施形態に係るチェストピース100では、上述の如く、皮膚Hの集音空間S1への侵入が阻害されることにより、集音空間S1の容積の変動が抑制され、また、凹部2(集音空間S1)の開口部の面積の変化が抑制されて、音響特性の変化が抑制されている(つまり、ロバスト性が向上している)。そのため、集音空間S1の空間容量を過剰に設定する必要が無く、集音空間S1の空間容量を必要十分な大きさに設定することが可能となる。したがって、本実施形態に係るチェストピース100では、集音空間S1の空間容量を必要十分な大きさに設定し、皮膚Hを介して集音空間S1に伝播する生体音の集音空間S1内での音圧を高めて、感度良く集音することも可能となる。例えば、従来のチェストピースに対して、本実施形態に係るチェストピース100では、一般的な生体音の波長域において、所定の評価環境における集音空間S1内での音響パワーレベルで比較して、数デシベル程度の改善が見込まれる。
(第二実施形態)
上記第一実施形態では、チェストピース100において、凸部3が凹部2の中心に一つ配置されている場合を例示して説明した。第二実施形態では、第一実施形態と異なり、図6に示すように、凹部2に凸部3が複数形成されている点で異なり、その他は同じである。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
上記第一実施形態では、チェストピース100において、凸部3が凹部2の中心に一つ配置されている場合を例示して説明した。第二実施形態では、第一実施形態と異なり、図6に示すように、凹部2に凸部3が複数形成されている点で異なり、その他は同じである。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
図6に示すように、凸部3は、凹部2に複数個配置してもよい。図6では、凸部3として、凹部2の中心に配置された凸部31と、凸部31よりも凹部2の外周側に配置された複数の(本実施形態では三つの)凸部32とが配置されている場合を示している。それぞれの凸部32は、例えば凸部31から同じ距離だけ離間しており、凹部2の周方向において、それぞれの凸部32は離間し、且つ、等間隔に配置されてよい。このように凸部3を複数形成することにより、チェストピース100が皮膚H(図5参照)に押し当てられている状態において、それぞれの凸部3の先端が皮膚Hに当接し、複数の凸部3の先端が皮膚Hを押圧している状態となる。これにより、皮膚Hの集音空間S1への侵入がより良く阻害され、集音空間S1の容積の変動が良好に抑制される。また、凹部2(集音空間S1)の開口部の面積の変化がより良く抑制される。そのため、押し付け力による音響特性変化を良好に抑制することができる。
なお、凹部2に複数の凸部3を形成する場合は、集音空間S1から開口20を介した伝達空間S2への音波の伝播を阻害しないように配置することが好ましい。
(第三実施形態)
上記実施形態では、凸部3が円柱状の場合を例示して説明した。第三実施形態では、第二実施形態と異なり、図7に示すように、凸部3がリブ状に形成されている点や凸部3の配置が異なり、その他は同じである。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
上記実施形態では、凸部3が円柱状の場合を例示して説明した。第三実施形態では、第二実施形態と異なり、図7に示すように、凸部3がリブ状に形成されている点や凸部3の配置が異なり、その他は同じである。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、第一実施形態と同様の部分の説明は省略する。
図7に示すように、凸部3は、表側に向けて延出する板状又はリブ状に形成されてもよい。凸部3を板状又はリブ状に形成することで、チェストピース100が皮膚H(図5参照)に押し当てられている状態において、凸部3の先端を広い範囲に渡って皮膚Hに当接して皮膚Hを押圧している状態となる。これにより、皮膚Hの集音空間S1への侵入がより良く阻害され、集音空間S1の容積の変動が良好に抑制される。
図7では、凸部3として、上面視で直線状に形成された三つの直線状リブ35が配置されている場合を例示している。直線状リブ35は、例えば、凹部2の径方向に沿って配置されてよい。凹部2の周方向において、それぞれの直線状リブ35は離間し、等間隔に配置されてよい。開口20は、直線状リブ35を避けて、図7に示すように、例えば中心部に配置されてよいし、図7に示す位置とは異なり、凹部2の周方向において隣接する直線状リブ35,35の間に配置されてもよい。
(第三実施形態の変形例)
凸部3は、直線状リブ35の如く直線状に形成されるのみならず、図8に示す曲線状リブ37のように曲線状に形成されていてもよい。図8では、曲線状リブ37が円弧状である場合を示している。曲線状リブ37は複数個配置されてよい。例えば、凹部2の周方向において、それぞれの曲線状リブ37は離間し、且つ、等間隔に配置されてよい。この場合、それぞれの曲線状リブ37が、一つの仮想的な環に沿うように配置されてもよい。
凸部3は、直線状リブ35の如く直線状に形成されるのみならず、図8に示す曲線状リブ37のように曲線状に形成されていてもよい。図8では、曲線状リブ37が円弧状である場合を示している。曲線状リブ37は複数個配置されてよい。例えば、凹部2の周方向において、それぞれの曲線状リブ37は離間し、且つ、等間隔に配置されてよい。この場合、それぞれの曲線状リブ37が、一つの仮想的な環に沿うように配置されてもよい。
(第四実施形態)
上記第一実施形態では、凸部3の先端が押圧面部11と面一となる位置とされている場合を例示して説明した。第四実施形態では、凸部3の先端が押圧面部11と面一とならず、図9に示すように、凸部3の先端が押圧面部11よりも表側に向けて突出している点で異なり、その他は同じである。なお、図9は、図3と同様に示したチェストピース100の断面図である。
上記第一実施形態では、凸部3の先端が押圧面部11と面一となる位置とされている場合を例示して説明した。第四実施形態では、凸部3の先端が押圧面部11と面一とならず、図9に示すように、凸部3の先端が押圧面部11よりも表側に向けて突出している点で異なり、その他は同じである。なお、図9は、図3と同様に示したチェストピース100の断面図である。
チェストピース100が皮膚Hに押し当てられている状態では、先端が押圧面部11よりも表側に向けて突出している凸部3の先端が皮膚Hに当接し、第一実施形態の場合に比べて、凸部3の先端が皮膚Hを強く又は深く押圧している状態となる。これにより、皮膚Hの集音空間S1への侵入がより良く阻害され、集音空間S1の容積の変動が良好に抑制される場合がある。また、凹部2(集音空間S1)の開口部の面積の変化がより良く抑制される場合がある。そのため、押し付け力による音響特性変化を良好に抑制することができる場合がある。
(第五実施形態)
上記実施形態で説明した凸部3には、図10に示すように、患者の身体の状態を検出する生体センサ4を設けてもよい。これにより、聴診器200で、生体音を聴きながら、又は、生体音を聴く場合とは別に、患者の身体の状態を検出が可能となる。生体センサ4を設ける場合は、聴診器200に、又は、聴診器200と連携することができる制御装置を別途設け、当該制御装置によって生体センサ4から出力される信号を処理することができる。なお、図10は、図3と同様に示したチェストピース100の断面図である。
上記実施形態で説明した凸部3には、図10に示すように、患者の身体の状態を検出する生体センサ4を設けてもよい。これにより、聴診器200で、生体音を聴きながら、又は、生体音を聴く場合とは別に、患者の身体の状態を検出が可能となる。生体センサ4を設ける場合は、聴診器200に、又は、聴診器200と連携することができる制御装置を別途設け、当該制御装置によって生体センサ4から出力される信号を処理することができる。なお、図10は、図3と同様に示したチェストピース100の断面図である。
生体センサ4としては、振動センサ、電極、光センサ、圧力センサなどを例示列挙できる。
振動センサとしては、ピエゾ素子(圧電センサ)や抵抗膜などの圧力センサや加速度センサを例示列挙でき、振動の検出原理に制限はない。生体センサ4として振動センサを用いることで、聴診器200で、生体音を聴きながら、又は、生体音を聴く場合とは別に、患者の身体の振動を検出が可能となる。
聴診器200で、生体音を聴き、また、患者の身体の振動を検出可能とすることで、患者の身体の振動(例えば呼吸時の胸の振動)に基づいて、生体音の種別(例えば、血流の音と呼吸音と)を判定したり、生体音から抽出する情報を先鋭化したり、生体音を検出するタイミングを判定したりすることができる。例えば、振動センサから取得した情報に基づいて、血流の音と呼吸音とを分離してよい。また、生体音を検出するタイミングを、別途連携させる報知装置などにより報知してもよい。より具体例を挙げると、振動センサの出力に基づいて、患者が呼吸をしている状態であると判定される場合はその旨を報知装置で報知し、患者が呼吸停止している状態(息を止めている状態)であると判定される場合はその旨を報知して、取得したい生体音の種別にあわせて生体音を聴くことができるようになる。
生体センサ4として電極を用いる場合の用途の一例は、電極を介して心電図波形を取得し、心拍のタイミングに合わせて心音などの生体音を聴くような用途が例示できる。同様に、光センサを用いる場合は、血流の変動に基づいて、身体の音を聴くような用途が例示できる。
生体センサ4として圧力センサを用いる場合、例えば、圧力センサが出力する信号に基づいて、チェストピース100を皮膚H(図5参照)に押し当てている状態の適否の判定を行うことができるようになる。具体例を挙げると、チェストピース100を皮膚Hに強く押し当てすぎている場合は、凹部2が形成する集音空間S1内への皮膚Hの侵入量が増大して音響特性変化が変化してしまう場合がある。また、チェストピース100を皮膚Hに十分押し当てていない場合は、集音空間S1に生体音が適切に伝播しない場合がある。そこで、圧力センサが出力する信号に基づいて、チェストピース100を皮膚H(図5参照)に押し当てている状態の適否の判定することで、聴診器200により生体音を適切に聞くことができるようになる。
なお、凸部3に生体センサ4を設ける場合に代えて、生体センサ4により凸部3を形成してもよい。
(第六実施形態)
上記第五実施形態では、聴診器200に関し、イヤーピース60を介して生体音を聴く場合を例示したが、聴診器200は、図11に示すように、例えばコンデンサ型マイクロホンなどのマイクロホン8を更に備えてもよい。マイクロホン8は、図11に示すように管部50内に設けてもよいし、管部50内に代えて集音容器1内に設けてもよい。
上記第五実施形態では、聴診器200に関し、イヤーピース60を介して生体音を聴く場合を例示したが、聴診器200は、図11に示すように、例えばコンデンサ型マイクロホンなどのマイクロホン8を更に備えてもよい。マイクロホン8は、図11に示すように管部50内に設けてもよいし、管部50内に代えて集音容器1内に設けてもよい。
チェストピース100の集音空間S1に伝播し、集音空間S1で集音された生体音は、開口20を介して伝達空間S2に伝播し、更に、伝達空間S2から管部50の管内空間S3に伝播されてマイクロホン8で集音される。
聴診器200がマイクロホン8を有することで、チェストピース100で取得した音をマイクロホン8を介して電気信号や電子データに変換することができる。聴診器200が生体センサ4を有する場合は、生体センサ4の出力信号に基づいて、別途設けた制御装置などによりマイクロホン8を介して取得した音からノイズを除去したり、マイクロホン8を介して取得した音から目的に応じた音を選別したりすることができるようになる。具体的には、第五実施形態で例示した生体センサ4を用いた用途を、電子的に行うことができるようになる。
以上のようにして、押し付け力による音響特性変化を抑制したチェストピース及び聴診器を提供することができる。
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、凹部2に、円柱状の凸部3のみが形成されている場合や、リブ状の凸部3のみが形成されている場合を説明したが、これら異なる形状の凸部3は、組み合わせて用いることができる。
(1)上記実施形態では、凹部2に、円柱状の凸部3のみが形成されている場合や、リブ状の凸部3のみが形成されている場合を説明したが、これら異なる形状の凸部3は、組み合わせて用いることができる。
(2)上記実施形態では、凸部3の先端が押圧面部11と面一になる場合と、凸部3の先端が押圧面部11よりも表側に向けて突出している場合とを説明した。しかし、集音空間S1の容積の変動を抑制できる効果を有する範囲において、凸部3の先端が押圧面部11と面一となる位置よりも集音空間S1における内側位置(押圧面部11と面一となる位置よりも辺込んだ位置)となることは許容される。
(3)上記実施形態では、凹部2の表面は凹面状に形成されており、例えば断面が円錐形或いは円弧状に窪んだ窪み形状とされていることを説明した。しかしながら、凹部2の断面形状は、円錐形や円弧状に限られない。凹部2の断面形状は、例えば、図12に示すように、角張ったU字形状に形成されてもよい。
(4)上記実施形態では、凸部3(凸部32、直線状リブ35、曲線状リブ37)が複数設けられる場合、それぞれの凸部3は離間し、且つ、等間隔に配置されている場合を説明した。しかしながら、複数の凸部3は等間隔に配置される場合に限られず、不均一な間隔で配置されてもよい。
(5)上記実施形態では、凸部3(凸部32、直線状リブ35、曲線状リブ37)が複数設けられる場合、それぞれの凸部3は離間している場合を説明した。しかしながら、複数の凸部3は接触し、又は交差して配置されてもよい。例えば、図7で例示したような直線状リブ35を複数形成して互いに交錯させて、十字架状の形状などに形成してもよい。
なお、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本開示の実施形態はこれに限定されず、本開示の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本開示は、チェストピース及び聴診器に適用できる。
1 :集音容器
100 :チェストピース
11 :押圧面部
2 :凹部
20 :開口
200 :聴診器
3 :凸部
31 :凸部
32 :凸部
35 :直線状リブ
37 :曲線状リブ
4 :生体センサ
5 :チューブ
50 :管部
6 :耳管部
60 :イヤーピース
8 :マイクロホン
H :皮膚
S1 :集音空間
S2 :伝達空間
S3 :管内空間
100 :チェストピース
11 :押圧面部
2 :凹部
20 :開口
200 :聴診器
3 :凸部
31 :凸部
32 :凸部
35 :直線状リブ
37 :曲線状リブ
4 :生体センサ
5 :チューブ
50 :管部
6 :耳管部
60 :イヤーピース
8 :マイクロホン
H :皮膚
S1 :集音空間
S2 :伝達空間
S3 :管内空間
Claims (6)
- 集音容器と、
前記集音容器に形成された集音用の凹部と、
前記凹部の表面から延出する凸部と、を備えたチェストピース。 - 前記凸部は、前記凹部の中心部に形成されている請求項1に記載のチェストピース。
- 前記凸部が複数形成されている請求項1又は2に記載のチェストピース。
- 前記凸部に生体センサを有する請求項1から3の何れか一項に記載のチェストピース。
- 前記生体センサとして、振動センサを有する請求項4に記載のチェストピース。
- 請求項1から5の何れか一項に記載のチェストピースを備えた聴診器。
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---|---|---|---|
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- 2023-02-21 WO PCT/JP2023/006295 patent/WO2023162992A1/ja unknown
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