生物体声音测定装置

技术领域

本发明涉及一种与被检体的体表面接触来测定生物体声音的生物体声音测定装置。

背景技术

已知有通过利用麦克风等将生物体声音作为电信号取出的装置，该生物体声音包括：作为以因呼吸而在呼吸道内产生的空气流为声源的生理性声音的呼吸声、作为在喘鸣或胸膜摩擦音等病态下产生的异常的声音的副杂音、或以心血管系统为声源的心跳声等(例如，参照专利文献1-3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-60845号公报

专利文献2：日本特开2013-123493号公报

专利文献3：日本特开2014-166241号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了高精度地进行生物体声音的测定，需要使生物体声音测定装置与生物体的体表面稳定地接触。专利文献1至3没有认识到这些问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够容易地进行向体表面的接触状态的调整而提高测定精度的生物体声音测定装置。

技术方案

(1)

一种生物体声音测定装置，

测定被检体的生物体声音，所述生物体声音测定装置具备：

声音测定单元，包括与所述被检体的体表面接触的接触面；以及

抓持部，支承所述声音测定单元且由测定者抓持，

所述抓持部是在所述测定者的食指载置于在所述声音测定单元的背面形成的凹部的状态下由所述测定者抓持的部分，

所述声音测定单元具备：声音检测器；罩体，形成容纳所述声音检测器的容纳空间且具有开口；以及盖，从所述容纳空间的外侧关闭所述开口而形成承受来自所述体表面的压力的受压区域，

由所述盖的表面形成所述接触面，

所述开口位于在通过载置于所述凹部的所述食指将所述接触面按压于所述体表面的状态下的、沿从所述食指施加于所述凹部的力的方向延伸的直线上。

根据(1)，能够通过食指将声音测定单元稳定按压在体表面，因此，能够提高生物体声音的测定精度。此外，易于将由食指产生的按压力传递至罩体的开口，易于提高关闭该开口的受压区域与体表面的紧贴度。因此，能够提高生物体声音的测定精度。

(2)

根据(1)所述的生物体声音测定装置，其中，

与所述直线垂直的面与所述开口的开口面平行，

所述开口的中心位于所述直线上。

根据(2)，更易于将由食指产生的按压力传递至罩体的开口，更易于提高受压区域与体表面的紧贴度。因此，能够提高生物体声音的测定精度。

(3)

根据(1)或(2)所述的生物体声音测定装置，其中，

所述抓持部是在一个方向上延伸的构件，

所述接触面与所述抓持部的长尺寸方向交叉。

根据(3)，在使接触面与体表面接触时，抓持部配置于远离体表面的位置。因此，能够减小衣服等物体与抓持部接触的可能性。因此，能够抑制衣服等与抓持部之间的摩擦声的产生而提高生物体声音的测定精度。

(4)

根据(1)至(3)中任一项所述的生物体声音测定装置，其中，

所述凹部的内周面由所述抓持部的表面中的与所述内周面的周围的部分不同的构件构成。

根据(4)，能够容易地进行抓持部的内部的封闭，降低制造成本。此外，例如，易于提高凹部的内周面的摩擦系数，能够支持对抓持部进行稳定地抓持。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够容易地进行向体表面的接触状态的调整而提高测定精度的生物体声音测定装置。

附图说明

图1是示意性地表示作为本发明的生物体声音测定装置的一个实施方式的生物体声音测定装置1的概略构成的侧视图。

图2是从测定者侧在方向B上观察图1所示的生物体声音测定装置1的示意图。

图3是从被检体侧观察图2所示的生物体声音测定装置1的示意图。

图4是图1所示的生物体声音测定装置1的声音测定单元3的剖面示意图。

图5是用于说明抓持部10的表面的盖区域所包括的物体接触避免区域的示意图。

具体实施方式

(实施方式的生物体声音测定装置的概要)

首先，对本发明的生物体声音测定装置的实施方式的概要进行说明。实施方式的生物体声音测定装置从人等被检体(也称为被测定者)测定作为生物体声音的一个例子的肺音，在判定为测定音包括喘鸣的情况下，通知发生了喘鸣。通过这样做，对是否需要向被测定者投药的判断、或是否将被测定者带去病院的判断等进行辅助。

实施方式的生物体声音测定装置具备：声音测定单元，包括与人等被检体的体表面接触的接触面；以及抓持部，支承该声音测定单元且由测定者抓持。抓持部是在食指载置于在声音测定单元的背面形成的凹部的状态下被抓持的部分。此外，声音测定单元具备：声音检测器；罩体，形成容纳声音检测器的容纳空间且具有开口；以及盖，从容纳空间的外侧关闭开口而形成承受来自体表面的压力的受压区域，由盖的表面形成接触面。然后，成为开口位于在通过载置于凹部的食指将接触面按压于体表面的状态下的、沿从食指施加于凹部的力的方向延伸的直线上的构成，由此，使接触面的向体表面的推压力的调整变得容易，实现提高测定精度。

以下，对实施方式的生物体声音测定装置的具体的构成例进行说明。

(实施方式)

图1是示意地表示作为本发明的生物体声音测定装置的一个实施方式的生物体声音测定装置1的概略构成的侧视图。图2是从测定者侧在方向B上观察图1所示的生物体声音测定装置1的示意图。图3是从被检体侧观察图2所示的生物体声音测定装置1的示意图。图4是图1所示的生物体声音测定装置1的声音测定单元3的剖面示意图。

如图1至图3所示，生物体声音测定装置1具有由树脂或金属等壳体构成的在长尺寸方向A上延伸的柱状的抓持部10，在该抓持部10的一端侧设有头部11。抓持部10是由测定者的一方的手Ha抓持的部分。抓持部10的大小构成为长尺寸方向A的长度能够大致落入手Ha的内侧，并且宽度和厚度能够由成人的单手握住并保持的程度的大小。

在抓持部10的内部设有：总括控制生物体声音测定装置1的整体的总括控制部(省略图示)、供给动作所需的电压的电池(省略图示)等。

总括控制部包括各种处理器、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、以及ROM(Read Only Memory：只读存储器)等，按照程序进行生物体声音测定装置1的各硬件的控制等。例如，总括控制部解析由后述的声音检测器33检测出的肺音，进行通知有无喘鸣等解析结果的处理。

如图1和图4所示，在头部11设有向与抓持部10的长尺寸方向A交叉的方向的一侧(在图1和图4中为下侧)突出的声音测定单元3。在该声音测定单元3的顶端设有与被检者的体表面S接触的接触面30。

接触面30由作为用于承受来自体表面S的压力所需要的平面的例如圆形的受压区域3a(参照图3)，以及作为用于增大与体表面S的接触面积而设置的在受压区域3a的周围形成的平面的例如圆环状的扩展区域3b(参照图3)构成。在图1和图4的例子中，受压区域3a比扩展区域3b向体表面S侧稍微突出，但也可以与扩展区域3b形成于同一平面。图1所示的方向B是与接触面30垂直的方向，与抓持部10的长尺寸方向A交叉。

如图2和图4所示，在与接触面30垂直的方向B上观察的状态下，在抓持部10的与声音测定单元3侧相反侧的面10a处，在与声音测定单元3重叠的部分(声音测定单元3的背面)形成有用于放置测定者的手Ha的食指F的凹部12。

如图1和图2所示，生物体声音测定装置1在测定者的手Ha的食指F放置于抓持部10的凹部12，抓持部10由手Ha抓持的状态下，将声音测定单元3的包括受压区域3a的接触面30通过该食指F按压于体表面S来使用。

如图4所示，声音测定单元3具备：MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微电子机械系统)型麦克风或静电电容型麦克风等声音检测器33、形成容纳声音检测器33的容纳空间32b且具有开口32a的有底筒状的罩体32、从容纳空间32b的外侧关闭开口32a而形成承受来自体表面S的压力的受压区域3a的盖34以及在使盖34露出的状态下容纳罩体32和盖34的由抓持部10支承的壳体31。

罩体32由树脂或金属等比空气声阻抗大且刚性大的材料构成。优选的是，罩体32由反射声音检测器33的检测频带的声音的材料构成，以使在密闭状态下不使声音从外部传递至容纳空间32b的内部。

盖34是有底筒状的构件，其中空部的形状与罩体32的外壁形状大致一致。盖34由声阻抗与人体、空气、或水接近的原材料且生物体相容性好的具有挠性的材料构成。作为盖34的材料，例如使用有机硅或弹性体等。

壳体31例如由树脂等构成。在壳体31中，在与抓持部10侧相反侧的端部形成有开口31a，盖34的一部分从该开口31a突出而处于露出的状态。从该壳体31露出的盖34的表面形成上述受压区域3a。

当处于该受压区域3a与体表面S紧贴的状态时，由生物体的肺音产生的体表面S的振动使盖34振动。当盖34振动时，通过该振动，容纳空间32b的内压变动，通过该内压变动，与肺音相应的电信号能够通过声音检测器33进行检测。

如图4所示，生物体声音测定装置1构成为：在将接触面30通过载置于抓持部10的凹部12的测定者的食指F按压于体表面S的状态下，从食指F施加于凹部12的力P(在图4中以空心箭头表示)的方向与接触面30垂直(换言之，与开口32a的开口面垂直)。

此外，在生物体声音测定装置1中，在假定的各种尺寸的手Ha的食指F载置于凹部12的状态下，施加力P的区域12c设定于凹部12。区域12c是实验决定的。该区域12c与开口32a在方向B上观察重叠。也就是说，构成为：开口32a位于沿施加于该区域12c的力P的方向延伸的直线上。

在图4中示出了沿施加于区域12c的中心的力P的方向延伸的直线L。与该直线L垂直的面与开口32a的开口面平行。此外，在从方向B观察的状态下，该直线L与开口32a的中心重叠。

如图4所示，壳体31的从抓持部10突出的部分的外表面由圆环状的平面构成的上述扩展区域3b以及连接扩展区域3b的外周缘与抓持部10的锥形面3c构成。锥形面3c是外径从抓持部10侧朝向扩展区域3b侧连续地增大的面。

如图2所示，声音测定单元3与抓持部10部分重叠。在图2中，在声音测定单元3中的位于比抓持部10靠外侧的非重叠部分31b包括上述的接触面30。而且，非重叠部分31b的与接触面30平行的方向的宽度在方向B上的接触面30的位置(定义为扩展区域3b的位置)即第一位置处为最大。此外，非重叠部分31b的与接触面30平行的方向的宽度在方向B上的比第一位置靠抓持部10侧的位置处比在第一位置处的宽度小。

换言之，非重叠部分31b的与接触面30平行的剖面的截面积(由非重叠部分31b的外缘包围的区域的面积)在第一位置处为最大，且在比第一位置靠抓持部10侧的位置处比在第一位置处的截面积小。

生物体声音测定装置1的抓持部10的表面中的至少除了在抓持部10由测定者的手Ha抓持的状态下由测定者的手Ha覆盖的区域(以下，称为盖区域)以外的区域(以下，称为第一区域)为不具有角部的区域。不具有角部的面是指衣服等物体不易钩挂，且不易与衣服等物体产生摩擦的程度的光滑的面。

需要说明的是，抓持部10除了采用一体成型的没有接缝的一个构件外，也可以采用将多个零件没有高度差地接合而形成的构件。此外，无论在抓持部10由一个构件和多个构件中的任一种构成的情况下，例如都能够具有操作按钮等没有高度差地嵌入抓持部10的表面部的构成。在抓持部10为将多个零件接合的构成的情况、操作按钮等嵌入抓持部10的情况等中，考虑在抓持部10的表面中的上述第一区域处存在该多个零件的接合部(边界部)、抓持部10与操作按钮等的边界部的构成。但是，衣服等物体钩挂在像这样的几乎没有高度差的两个构件的边界部的可能性小。因此，在该边界部存在于第一区域的情况下，只要第一区域中的除该边界部外的部分没有角部，则第一区域能够视为不具有角部的构成。

上述盖区域由在抓持部10由假定的各种尺寸的手Ha抓持的状态下能够与各尺寸的手Ha接触的区域(以下，称为手接触区域)，以及在各尺寸的手Ha所包括的食指F载置于凹部12的状态下假定为食指F妨碍物体的接触的食指F的周围的区域(以下，称为物体接触避免区域)构成。抓持部10的表面中的该物体接触避免区域和与食指F接触的区域构成由食指F覆盖的区域。

图5是用于说明抓持部10的表面的盖区域所包括的物体接触避免区域的示意图。图5是将抓持部10中的形成有凹部12的部分在长尺寸方向A上的任意的位置以与长尺寸方向A垂直的面进行剖切时的剖面示意图。

如图5所示，在生物体声音测定装置1中，以在食指F载置于凹部12的状态下能够引出位于抓持部10的表面中的比凹部12靠抓持部10的短尺寸方向的一侧(图5的左侧)的区域与食指F的表面共同的切线T1，且能够引出位于抓持部10的表面中的比凹部12靠抓持部10的短尺寸方向的另一侧(图5的右侧)的区域与食指F的表面共同的切线T2的方式，设计了抓持部10和凹部12。

通过进行像这样的设计，抓持部10的表面中的由图5所示的剖面图中的切线T1和食指F包围的范围12a(在图5中标注有斜线的范围)为假定食指F妨碍物体的接触的范围。同样，抓持部10的表面中的由图5所示的剖面图中的切线T2和食指F包围的范围12b(在图5中标注有斜线的范围)为假定为食指F妨碍物体的接触的范围。也就是说，在生物体声音测定装置1中，图5所示的范围12a、12b为物体接触避免区域。

需要说明的是，当考虑装置制造的容易度、设计性时，优选的是，抓持部10的表面除凹部12及其缘部外的所有区域为没有角部的构成。关于凹部12的底面，为了使抓持部10的抓持姿势稳定，优选的是设为摩擦系数大的面，但是，当然也可以是凹部12的内表面没有角部的构成。

(生物体声音测定装置1的效果)

如上，根据生物体声音测定装置1，抓持部10的表面中的至少除了盖区域(手接触区域和物体接触避免区域)以外的第一区域为不具有角部的区域。因此，即使在能够与衣服等接触的第一区域与衣服等接触的情况下，由于防止该衣服与第一区域钩挂，或者防止衣服与第一区域的摩擦增大，因此能够抑制摩擦声的产生。通过抑制摩擦声的产生，能够抑制传递至声音检测器33的噪声。因此，能够提高生物体声音的测定精度。

此外，在生物体声音测定装置1中，在抓持部10由测定者抓持的状态下由测定者的食指F覆盖的区域(物体接触避免区域和食指F的接触区域)形成有用于载置食指F的凹部12。根据该构成，能够通过食指F将声音测定单元3稳定地按压在体表面S，因此，能够提高生物体声音的测定精度。此外，在载置有食指F的状态下，抓持部10的较宽的范围会被手覆盖。因此，能够减少抓持部10的表面中的衣服等能够接触的范围，能够有效地抑制摩擦声的产生。

声音测定单元3的背面形成有凹部12，由此，能够使接触面30与食指F的距离靠近，因此，接触面30的推压情况容易被食指F感知，便于推压力的调整，易于与想要的位置接触。需要说明的是，在抓持部10中，例如也可以将凹部12的内周面与该内周面的周围的部分设为不同的构件。通过这样做，即使是在安装有凹部12的内周面的部分设置抓持部10的内部的构造品的组装用的螺丝孔、通知用的放音孔的构成，也能够通过凹部12确保防水性。此外，也容易使用摩擦系数高的材质(具体而言，比第一区域摩擦系数高的材质)作为凹部12的内周面，在对凹部12的内周面施加了力P时，食指F不易偏移，能够稳定地按压。

此外，在生物体声音测定装置1中，声音测定单元3的罩体32的开口32a位于在通过载置于凹部12的食指F将接触面30按压于体表面S的状态下的、沿从食指F施加于凹部12的力P的方向延伸的直线上。根据该构成，易于将由食指F产生的按压力传递至罩体32的开口32a，易于提高关闭该开口32a的受压区域3a与体表面S的紧贴度。因此，能够提高生物体声音的测定精度。

此外，在生物体声音测定装置1中，与上述的直线L垂直的面与开口32a的开口面平行，且开口32a的中心位于直线L上。根据该构成，更易于将由食指F产生的按压力传递至罩体32的开口32a，更易于提高受压区域3a与体表面S的紧贴度。因此，能够进一步提高生物体声音的测定精度。

此外，在生物体声音测定装置1中，接触面30与抓持部10的长尺寸方向A交叉。更具体而言，在抓持部10的长尺寸方向A与被检体的体表面大致平行的状态下，接触面30构成为从体表面S侧朝向抓持部10侧倾斜。根据该构成，在使接触面30与体表面S接触的状态下，抓持部10配置于远离体表面S的位置。因此，能够减小衣服等物体与抓持部10的上述第一区域接触的可能性。因此，能够更有效地抑制摩擦声的产生。

此外，根据生物体声音测定装置1，在使声音测定单元3的接触面30与体表面S接触的状态下，声音测定单元3中的与抓持部10不重叠的非重叠部分31b的外缘直接成为接触面30的外缘而能够目视确认。因此，能够容易地确认接触面30与体表面S的接触状态。其结果是，能够容易地实现良好的接触状态，能够提高生物体声音的测定精度。

此外，根据生物体声音测定装置1，声音测定单元3的壳体31的除了接触面30以外的侧面为径(宽度)从接触面30朝向抓持部10减小的锥形面3c。因此，增大了接触面30的面积而能够稳定地进行与体表面S的接触，同时能够在锥形面3c与抓持部10之间确保用于避免衣服、骨头等的干扰的空间。其结果是，能够顺利地进行到生物体声音的测定开始为止的准备工作。特别是，在从肺音检测喘鸣的装置中，假定被检体是婴幼儿等。由于假定婴幼儿频繁地活动，因此通过顺利地进行该作业，能够减轻测定者的负担。

此外，根据生物体声音测定装置1，抓持部10的长尺寸方向A与接触面30交叉。因此，在使接触面30与体表面S接触的状态下，抓持部10不与体表面S平行。在像这样的构成中，非重叠部分31b的外缘直接成为接触面30的外缘而能够目视确认，由此，能够与抓持部10的朝向无关而直观地掌握接触面30与体表面S的接触状态。其结果是，能够减轻测定者的负担，同时能够提高生物体声音的测定精度。

(生物体声音测定装置1的变形例)

优选的是，声音测定单元3的壳体31的外表面也采用没有角部的构成。根据该构成，能够防止衣服等物体与声音测定单元3的表面的钩挂、摩擦的增大，能够抑制摩擦声的产生。

在抓持部10中凹部12不是必须的，也可以省略。在该情况下，测定者在将食指F载置于理应形成有凹部12的位置的状态下抓持抓持部10，同时将接触面30推压在体表面S，由此，能够得到适于生物体声音的测定的状态。

在像这样省略了凹部12的情况下，使抓持部10的表面中的手接触区域以外的区域采用至少没有角部的构成，由此，在抓持了抓持部10的状态下，能够防止衣服等物体与抓持部10的表面的钩挂、摩擦的增大，能够抑制摩擦声的产生。在省略了凹部12的构成中，抓持部10的表面中的手接触区域构成上述的盖区域(由手覆盖的区域)。

需要说明的是，在省略凹部12的构成中，也可以使抓持部10的表面的整体采用没有角部的构成。通过这样做，能够更有效地防止衣服等物体与抓持部10的表面的钩挂等，能够抑制摩擦声的产生。此外，能够提高装置的设计性。

在生物体声音测定装置1中，也可以是抓持部10的长尺寸方向A与接触面30平行的构成。此外，壳体31的侧面也可以不是锥形面3c，而例如是与方向B平行的面。此外，声音测定单元3也可以是在从方向B观察的状态下被抓持部10完全地隐藏的构成(不具有非重叠部分31b的构成)。此外，接触面30中的扩展区域3b不是必须的，也可以省略。此外，抓持部10的表面中的第一区域也可以是具有角部的构成。

以上，参照附图，对各种实施方式进行了说明，但本发明当然并不限定于该例子。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然能够想到各种变更例或修正例，这些当然也属于本发明的技术范围。此外，在不脱离发明的主旨的范围内，也可以对上述实施方式中的各构成要素进行任意组合。

需要说明的是，本申请基于2019年1月11日提出的日本专利申请(特愿2019-003488)，将其内容作为参照援引于本申请中。

附图标记说明

1生物体声音测定装置

3声音测定单元

10抓持部

10a、10b面

11头部

12凹部

12a、12b范围

12c区域

3a受压区域

3b扩展区域

3c锥形面

30接触面

31壳体

31a、32a开口

31b非重叠部分

32罩体

32b容纳空间

33声音检测器

34盖

S体表面

Ha手

F食指

T1、T2切线

L直线

P力