カラー三次元可視化聴診呼吸音モニターの萌芽的試作

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15659368
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 三条 芳光 浜松医科大学, 医学部附属病院, 助手 (40115481)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 牧野 洋 浜松医科大学, 医学部附属病院, 医員 ; 佐藤 重仁 浜松医科大学, 医学部, 教授 (30143176)
• Keywords: 聴診器 / 音声可視化 / FFT解析 / 雑音除去 / マイク / 低音再生

Research Abstract

聴診音リアルタイム周波数解析カラー化三次元表示方式モニターの実現に向けた必要条件を検討するための基礎試作を行い、モニタニリングへの応用の可否を検討する研究を行った。
臨床で計画するモニターを動作させるため以下の4要素を検討する必要があった。(1)呼吸のタイミングを特定するた初の他の生体パラメータ(CO2濃度など)との同期表示、(2)聴診センス部分の打突音など意図せぬ雑音の自動除去、(3)大きすぎる正常呼吸音と異常音の音量差に対応する音量圧縮、そして、(4)振幅を表現するためスケール(sone(聴感感性)、dB、リニアー)のうち可視化に最も適合する振幅スケールの選別、の4つである。
各種検討を可能にする実験用試作機を設計し、以上のパラメータを適正化する基礎データを得た。
実験用試作機は、VisiBreathと命名し、前段音声入力部のハードウエアー部分と音声解析表示ソフトウエアー部に大別できる。以下の3要素の実験を行うことのできるよう配慮した。
A)要素(1)生体パラメータの同期表示(モニター信号のアナログインターフェイス、前段処理ハード部)。B)要素(2)雑音の自動除去、要素(3)音量圧縮(ハード部)。C)要素(4)(sone(聴感特性)、dB、リニアー)のうち可視化に最も適合する振幅スケールの選別を可能にする振幅変換機能をもった周波数解析部(ソフト部)。
以上、B要素以外は、臨床テストでも有功に機能することが分かった。B要素については、次年度以降、マイク配置や電子回路の見直し、ソフトウエアー処理を含めて再検討する。
また、ソフトウエアー部分については、当初の計画を越える有用性が確認された。より高速な処理、動作中の画像回転などを考慮する改良により、気管呼吸音にとどまらず他の複雑音や心音などへも適応を拡大できる可能性が示唆された。

Research Products

• [Publications] 牧野 洋, 三条芳光, 加藤孝澄, 佐藤重仁: "呼吸音可視化装置:第6報-実用化への基礎-"日本臨床麻酔学会誌. 23(8). 411-411 (2003)
• [Publications] 三条芳光, 佐藤重仁, 牧野洋: "呼吸音カラー三次元可視化モニター実験システム"Journal of Anesthesia. 17s. 224-224 (2003)