诊断系统以及用于诊断系统的程序.pdf

本发明提供一种能够检测患者实际上是否发生误咽的诊断系统。该诊断系统中，控制部29从存储部31记忆着的患者的生物音数字数据抽出咽下音数据，根据该抽出的咽下音数据，算出录音中所作的咽下的次数。

权利要求书
1.  一种诊断系统，是检测受检者是否发生误咽的诊断系统，其特征在于，备有：
生物信息取得部，取得受检者的生物信息；
咽下信息抽出部，从由所述生物信息取得部取得的生物信息中抽出咽下信息；
咽下次数算出部，根据由所述咽下信息抽出部抽出的咽下信息，算出咽下次数。

2.  根据权利要求1中记载的诊断系统，其特征在于，备有判断部，通过对由所述咽下次数算出部算出的咽下次数和、从事先取得的健康正常者的咽下次数或非健康正常者的咽下次数的至少一个中选择的咽下次数，进行比较，从而判断受检者是否发生误咽。

3.  根据权利要求1或2中记载的诊断系统，其特征在于，所述生物信息取得部从麦克风、加速度传感、电极的至少一个中选择。

4.  根据权利要求1至3的任何一项中记载的诊断系统，其特征在于，备有咳嗽信息抽出部，从由所述生物信息取得部取得的生物信息抽出受检者的咳嗽信息。

5.  一种用于诊断系统的程序，是用于取得受检者的生物信息，并根据该生物信息检测受检者是否发生误咽之诊断系统的程序，其特征在于，使电脑含有并实行下述工序：
咽下信息抽出工序，从所述生物信息抽出咽下信息；
咽下次数算出工序，根据由所述咽下信息抽出工序抽出的咽下信息，算出咽下次数。

6.  根据权利要求5中记载的用于诊断系统的程序，其特征在于，进一步含有并实行判断工序，通过对由所述咽下次数算出工序算出的咽下次数和、从事先取得的健康正常者的咽下次数或非健康正常者的咽下次数的至少一个中选择的咽下次数，进行比较，从而判断受检者是否发生误咽。

7.  根据权利要求5或6中记载的用于诊断系统的程序，其特征在于，进一步含有并实行咳嗽信息抽出工序，从所述生物信息抽出受检者的咳嗽信息。

说明书诊断系统以及用于诊断系统的程序
技术领域
本发明涉及取得受检者的生物信息，并根据得到的生物信息对受检者进行诊断的诊断系统以及用于该诊断系统的程序。
背景技术
根据厚生劳动省平成17年所作的人口动态统计，日本人的死因中肺炎之多竟居第4位，仅次于恶性新生物、心脏疾患、脑血管疾患，其中，患肺炎死亡者的90％以上，是年龄65岁以上的高龄者。因此，可以说肺炎引起的死亡者大多数出于高龄者肺炎。
高龄者肺炎虽然会由于吸入病原微生物、受感染病巢的影响、血液循环感染等而发病，但是，可以认为其大多数是由于食物和唾液等不进入食道而进入气管、即由于“误咽”而引起发病的误咽性肺炎。因此，减少高龄者肺炎最有效的方法是对发生误咽患者的早期发现，在该患者的误咽性肺炎发病之前进行合适的治疗和处方。另外，在有误咽的可能性时，首先怀疑误咽性肺炎的发生，尽快进行X光等用来检出肺炎的检查，进行早期发现，这对提高以后的治疗效果来说也是重要的。
专利文献1中公开了一种通过比较事先取得的健康正常者的咽下反射参数和患者的咽下反射参数来检测患者的咽下反射参数是否降低的方法。根据专利文献1所述，该检测方法是在患者的喉咙处设置用来测定筋电图的电极、检测咽下音的麦克风、检测咽下时产生的振动的加速度传感，对患者咽下食物时产生的患者的咽下反射参数(筋活动时间、筋活动量、从咽下音波形的持续时间、喉头举上时的所要时间等)和事先取得的健康正常者的咽下反射参数进行比较，由此检测患者的咽下反射是否低于健康正常者的咽下反射。
专利文献1：特开2005-304890号公报
发明内容
发明欲解决的问题
但是，上述专利文献1只是测量患者的咽下反射参数是否低于健康正常者的咽下反射参数，该测量结果虽然是把握患者是否发生误咽之倾向的一个指标，但并非检测实际上患者是否发生误咽。也就是说，虽然能够如此把握是否容易发生误咽之倾向，但如果实际上不清楚是否发生误咽的话，医生仍然难以对患者进行积极主动的治疗。
另外，睡眠中时，伴随着患者的交感神经低下其咽下反射也降低，所以患者处于容易发生误咽的状态，但是尽管如此，由于上述专利文献1中是根据患者咽下食物的动作来得到咽下反射参数的，所以，只能检测患者觉醒中时的咽下反射，存在问题。
本发明鉴于上述问题，以提供一种诊断系统为目的，该诊断系统能够检测患者实际上是否发生误咽。
用来解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明的诊断系统是检测受检者是否发生误咽的诊断系统，其特征在于，备有：生物信息取得部，取得受检者的生物信息；咽下信息抽出部，从由所述生物信息取得部取得的生物信息中抽出咽下信息；咽下次数算出部，根据由所述咽下信息抽出部抽出的咽下信息，算出咽下次数。
另外，为了解决上述问题，用于本发明的诊断系统的程序，是用于取得受检者的生物信息，并根据该生物信息检测受检者是否发生误咽之诊断系统的程序，其特征在于，使电脑含有并实行下述工序：咽下信息抽出工序，从所述生物信息抽出咽下信息；咽下次数算出工序，根据通过所述咽下信息抽出工序抽出的咽下信息，算出咽下次数。
发明的效果
本发明中，因为从受检者取得生物信息，然后从该得到的生物信息算出该受检者所作的咽下次数，所以医生能够根据该咽下次数，把握在取得生物信息期间本来应有的咽下没有出现或太少之事实。由此还实现了能够得到不明显性误咽的信息，其在以往被认为是难以把握的。这样，医生能够准确地判断受检者的状况，进行符合受检者状况的合适的治疗和处方。
附图说明
图1：诊断系统的构成图。
图2：患者用终端装置的显示部的显示例。
图3：说明患者用终端装置控制部动作的流程。
图4：医生用终端装置的显示部的显示例。
图5：说明医生用终端装置控制部动作的流程。
图6：图6(a)是从睡眠中的患者得到的生物音的模拟波形的一例示意图。图6(b)是图6(a)所示的波线部分的放大图。
符号说明
1诊断系统
3麦克风
12患者用终端装置
13医生用终端装置
14服务器
29控制部
31存储部
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。但是本发明的技术范围不受本发明实施方式中采用的用语和断定性的记载的限定。
图1是本发明的诊断系统1的构成示意图。如图1所示，诊断系统1的构成包括麦克风3(兼本发明中的生物信息取得部和咳嗽信息抽出部)、患者用终端装置12、医生用终端装置13、服务器14、通信网络51。
患者用终端装置12主要是备在患者的家里，对从麦克风3送来的患者的生物音数据(生物信息)施行所定的处理，然后记忆到服务器14，也可以通过扬声器26输出咽下音。
医生用终端装置13主要是备在医院等设施，通过读出由服务器14记忆的患者生物信息并进行解析，可以判断患者是否发生误咽。
服务器14备有能够记忆大容量数据的记忆媒体，设置在与医生用终端装置13相同的医院或数据中心等设施。服务器14的数据库中，记忆着事先取得的健康正常者或非健康正常者(发生误咽的患者)的咽下音数据(咽下信息)。
患者用终端装置12和医生用终端装置13经由通信网络15与服务器14连接，形成网络工作系统。优选通信网络15为英特网。本实施方式中为了简化说明，以与服务器14连接的患者用终端装置12和医生用终端装置13各为一台，当然也可以是分别连接多台形成网络工作系统。
患者用终端装置12包括存储部18、通信部21、A/D变换部23、D/A变换部25、扬声器26、显示部27、指示部28、以及控制上述各部的控制部24。另外，患者用终端装置12上，通过音频用销和插座等连接着麦克风3。该麦克风3被贴在患者的诊断部位(例如腭、喉咙)，能够通过内部备有的集音部(没有图示)取得患者的生物音数据。
存储部18由RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、硬盘等构成，通过一时性存储患者用终端装置12的各构成部分中的处理所必需的数据，能够使患者用终端装置12高速且安定地运转。存储部18还记忆着从麦克风3送来的生物音数据和用来使控制部24运转的程序。
通信部21以有线或无限的通信手段，经由网络15，与服务器14能够信息通信。经由该通信部21，将变换为数字数据的生物音数据送往服务器14。
A/D变换部23将从麦克风3送来的生物音数据从模拟数据变换到数字数据，并将该生物音数字数据输出到控制部24。
控制部24备有CPU(Central Processing Unit)，根据存储部18记忆的程序，控制患者用终端装置12的各构成部分。例如，将由A/D变换部23随时输入进来的数字数据输出到存储部18，或根据来自于指示部的指示，将数字数据送往服务器14。
扬声器26通过D/A变换部25将数字数据变换成模拟数据而能够输出声音。
显示部27由CRT(Cathode Ray Tube)、液晶、有机EL、等离子或投影方式等显示装置构成，能够将从麦克风3传送来的生物音数据显示为波形，或显示与患者用终端装置12的各构成部分的状态有关的信息。
指示部28由键盘、鼠标、跟踪球(track ball)、触板等构成，患者或患者身旁的护理人员等能够边看着显示部27边输入各种指示。
一旦通过指示部28输入用来声音输出生物音的指示，则控制部24将存储部18中记忆的生物音数字数据输出到D/A变换部25。D/A变换部25将数字数据变换为模拟数据并输出到扬声器26，扬声器26相应于从D/A变换部25输出的模拟数据发出声音。这样，在患者用终端装置12能够适当再生用麦克风3听取的患者的生物音。患者或护理人员收听该生物音的结果，判断是否将生物音数字数据登录到服务器14，通过指示部28作出指示。
控制部24在根据患者等的指示而将存储部18中记忆的数字数据登录到服务器14时，从通信部21经由通信网络15向服务器14发送数据信息，在服务器14中存储数据。
医生用终端装置13备有通信部30、存储部31、D/A变换部34、扬声器35、显示部36、指示部37、以及控制上述各部的控制部29。
通信部30以有线或无限的通信手段，经由网络15，与服务器14能够信息通信。经由该通信部30，下载服务器14中记忆着的生物音数字数据。
存储部31由RAM、ROM、硬盘等构成，记忆经由通信部30下载的生物音数字数据和后述用来诊断的诊断程序。
扬声器35通过D/A变换部34将数字数据变换成模拟数据而能够输出声音。这里输出的声音就是用麦克风3听取到的患者的生物音，另外，相同于在患者用终端装置12的扬声器26输出的声音。
控制部29备有CPU，根据存储部13记忆的程序，控制医生用终端装置13的各构成部分。例如，经由通信部13下载数字数据并记忆到存储部31，或根据来自于指示部37的指示将数字数据输出到扬声器35。该控制部29兼本发明中的咽下信息抽出部和咽下次数算出部以及判断部。
显示部36由CRT、液晶、有机EL、等离子或投影方式等显示装置构成，能够显示存储部31中记忆着的生物音数字数据经没有图示的D/A变换部变换成模拟数据后的模拟波形，或显示与医生用终端装置13的各构成部分的状态有关的信息。
指示部37由键盘、鼠标、跟踪球、触板等构成，医生或护士等能够边看着显示部36边输入各种指示。通过从该指示部37输入输出声音之指示，控制部29则将存储部31中记忆着的生物音数字数据送往D/A变换部34，经D/A变换部34变换后的模拟数据通过扬声器35作为声音输出。也就是说，通过操作指示部37医生能够随时重复听取患者的生物音。
接下去参照图2、图3，对患者用终端装置12的作用进行说明。
图2是患者用终端装置12上备有的显示部27的显示例，画面上显示着录音开始按钮38a、录音停止按钮38b、再生按钮40a、再生停止按钮40b、登录按钮41、结束按钮42。
图3是说明控制部24动作的流程。该图3所示的流程，是在患者的诊断部位贴置麦克风，且在如图2所示的显示部27中显示着各种按钮的状态下开始。本实施方式中，考虑到在交感神经低下的睡眠中容易发生误咽，对算出睡眠中患者的咽下次数并诊断患者的例子进行说明。
控制部24常时监视录音开始按钮38a是否被点击(步骤S10)、再生按钮40a是否被点击(步骤S20)、登录按钮41是否被点击(步骤S30)、结束按钮42是否被点击(步骤S40)。由于最初不作录音开始之外的其他处理，所以也可以是不能点击录音开始按钮38a之外的其他按钮之构成。
一旦检出通过指示部28录音开始按钮38a被点击(步骤S10；YES)，则控制部24通过麦克风3作为模拟数据取得患者的生物音数据(步骤S11)，由A/D变换部23每50微秒地将模拟数据变换到数字数据(步骤S12)。A/D变换部23中的抽样周期取得越细越能够正确地录音和再生，但是一般来说，人即使是听取20kHz左右的离散性数字数据也大致能够听作为模拟数据，所以，本实施方式中取每50微秒。然后使存储部18记忆被变换成数字数据的生物音数据(步骤S13)。在反复该循环操作期间，监视有没有通过指示部28被点击录音停止按钮38b(步骤S14)，若检出录音停止按钮38b被点击(步骤S14；YES)，则停止从麦克风3取得生物音数据(步骤S15)。
接下去，若检出再生按钮40a被点击(步骤S20；YES)，则读出在步骤S13被记忆到存储部18的生物音数字数据(步骤S21)，由D/A变换部25变换为模拟数据，通过扬声器26输出(步骤S22)。患者听取该被输出的声音，并确认生物音是否被正确采集。然后，监视有没有通过指示部28被点击再生停止按钮40b(步骤S23)，若检出再生停止按钮40b被点击(步骤S23；YES)，则停止从扬声器26的输出(步骤S24)。之后，若输出的声音没有问题，则将该声音登录到服务器14。如果因噪音等而声音采集不成功，则可以再次点击录音开始按钮38a重新采集声音。
若检出通过指示部28登录按钮41被点击(步骤S30；YES)，则读出在步骤S13被记忆到存储部18的数字数据(步骤S31)，输出到通信部21(步骤S32)。于是，从通信部21经由通信网络15登录(记忆)到服务器14。此时，患者用终端装置12中预先配着的患者名、生物音数据的录音日期、录音开始时间以及录音停止时间(录音日期信息)等也一起被登录。
若检出通过指示部28结束按钮42被点击(步骤S40；YES)，则结束该程序。
患者用终端装置12如上所述地进行运转，所以患者等能够在自己认为合适的时候采集生物音，且在确认了采集到的声音是否正确采集之后，登录到服务器14。
也可以由患者预先设定定时器，根据该定时器使录音开始和停止。另外还可以使一旦录音停止便自动地将录下的生物音数据输出到通信部21并登录到服务器14。通过上述构成，患者可以省去繁琐的操作，简便地采集生物音且登录到服务器14。
接下去参照图4、图5，对医生用终端装置13的作用进行说明。
图4是医生用终端装置13上备有的显示部36的显示例，画面上显示着：患者选择方框43，其中用一览显示登录在服务器14的患者名；录音日期时间选择方框44，其中用一览显示服务器14中登录着的、与在所述患者选择方框43被选择的患者有关的、生物音数据的录音开始时间和录音结束时间；解析按钮45，用来开始解析被选择的生物音数据；结束按钮46，用来结束程序。
图5是说明控制部29动作的流程。该图5所示的流程是在如图4所示的显示部36中显示着各种方框和按钮的状态下开始的。且控制部29每一定时间访问服务器14，经由通信网络15和通信部30随时下载新的数据，所以，患者选择方框43的内容被自动地更新为最新状态。另外，该流程中采用的程序事先记忆在存储部31。
控制部29常时监视在患者选择方框43有没有患者被选择(步骤S60)以及结束按钮46是否被点击(步骤S73)。
一旦检出通过指示部37从患者选择方框43显示着的患者名中被选择一位患者(例如患者A)(步骤S60；YES)，控制部29便访问服务器14，从服务器14下载与患者A对应的生物音数据的录音日期时间信息(步骤S61)。然后，将患者A的录音日期时间信息的一览显示在录音日期时间选择方框44(步骤S62)。
接下去若检出通过指示部37从录音日期时间一览被选择一个录音日期时间(步骤S63)，接着检出解析按钮45被点击(步骤S64)，则从服务器14下载与被选择的录音日期时间对应的生物音数字数据，记忆到存储部31(步骤S65)。与此同时，还从服务器14下载健康正常者的咽下音数据并记忆到存储部31(步骤S66)。
然后，控制部29从记忆在存储部31的患者的生物音数字数据抽出咽下音数据(步骤S67)，根据该抽出的咽下音数据，算出录音中曾发生的咽下的次数(步骤S68)。作为该咽下次数的算出方法，将一般的咽下的最大音量以下的信号持续一定时间以上的，作为咽下进行抽出，合计该次数便能够算出咽下的次数。该原理根据图6进行说明。
图6(a)是从睡眠中的患者得到的生物音数据的模拟波形的一例示意图，图6(b)是图6(a)所示的波线部分的放大图。一般来说，睡眠中的患者作出的动作中，从患者发出声音的有鼾声、梦话、唾液的咽下、咬牙，但是，从图6可知，唾液的咽下与其他动作相比具有音量小之特征。因此，如图6(b)所示，当以咽下的最大音量值为A时，如果该音量值A以下的信号持续一定时间以上的话，则可以判断为是咽下。
另外，所谓咽下动作，是从口腔送往咽头之过程(口腔期)、从咽头送往食道之动作(咽头期)、从食道送往胃之动作(食道期)的连续进行，因为其间停止呼吸、梦话、咬牙等动作，所以在发生咽下音前后的一定时间内，持续一段几乎是无音的状态。因此，更高精度地检出咽下时，若以无音状态的最大音量值为B，音量值B以下的信号持续发生一定时间以上(第1无音状态)，且音量值B以上、音量值A以下的信号持续一定时间以上后，音量值B以下的信号持续发生一定时间以上的话(第2无音状态)，则可以将此判断为咽下。
除此之外，也可以事先记忆咽下音的波形特征，将与此波形相同或近似的判断为咽下。也可以使这些咽下的最大音量值A、无音状态的最大音量值B以及咽下音的波形特征等，事先记忆在医生用终端装置13的存储部31或服务器14，供控制部29适当使用。
对如此抽出的咽下次数进行合计，控制部29对录音中所发生的咽下次数进行算出。然后，对得到的患者的咽下次数与健康正常者的咽下次数进行比较(步骤S69)。
作为人体的生理功能，时常有分泌唾液等分泌物的分泌活动，同时进行将该唾液送往体内的咽下活动。因此可以认为在某一时期内健康正常者和非健康正常者的唾液的分泌量相同，所以，当患者的咽下次数比健康正常者的咽下次数来的少的情况时，可以判断患者不是咽下而是吞下唾液、即发生误咽。例如，比较每小时中患者的咽下次数与健康正常者的咽下次数，当咽下次数明显少于健康正常者时，判断患者发生误咽。
当然，即使是健康正常者，其唾液的分泌量和咽下次数的程度也会出现分布。因此，优选判断其是否发生误咽时顾及健康正常者的分布。即，优选采用统计性的指标，如标准偏差等。更优选预先从标准偏差决定是健康正常者还是非健康正常者的阈值，只要比较该阈值与患者的咽下次数，便能够简便地判断患者的状态。
在步骤69比较患者与健康正常者的咽下次数，若判断患者的咽下次数少于健康正常者的咽下次数(步骤S70；YES)，则在显示部36中显示患者发生误咽、即为非健康正常者之旨意(步骤S71)。另外，若判断患者的咽下次数与健康正常者的咽下次数为同等程度(步骤S70；NO)，则在显示部36中显示患者没有发生误咽、即为健康正常者之旨意(步骤S72)。
一旦检出通过指示部37结束按钮46被点击(步骤S73；YES)，则结束该程序。
也可以使图4所示的显示部36显示再生按钮，若检出通过指示部37再生按钮被点击，便从服务器14下载数字数据，经D/A变换部34模拟变换后，从扬声器35输出。这样，医生能够在解析数字数据之前视听患者的咽下音，所以能够防止出误解析其它数据的误操作。
另外，本实施方式中，优选根据患者的生物音数字数据把握患者的咳嗽状况。从诊断的角度来说，同时计测咽下信息和咳嗽信息较为重要，本发明实现了这一点。被称为不明显性误咽所指的是发生了误咽但是不知道。发生误咽如果接着发出咳嗽的话，可以知道发生了误咽，但是没有咳嗽时不知道发生误咽，所以导致不能检出。尤其是夜间发生的误咽，即使是发出咳嗽，但如果是较轻的话则不易被认识，从而成为不明显性误咽。
反之，仅仅根据夜间咳嗽多来判断是否发生误咽则又是困难的，但是，测定期间内咽下次数少于通常情况时，误咽的概率较高，此时有咳嗽时，表示咳嗽反射多少起到作用。另外，在检出咽下后接着咳嗽时，示意着有咽下但是不成熟，咳嗽反射起到作用。因此，并同利用咳嗽信息，能够得到咽下信息和咳嗽反射功能之双方的信息，非常有用。该咳嗽的检出，只要事先将咳嗽音波形特征记忆到医生用终端装置13的存储部31或服务器14，将与该咳嗽音波形相同或近似的判断为咳嗽即可。
另外，唾液分泌没有异常的话睡眠中也分泌唾液，健康正常者是咽下分泌的唾液而非健康正常者(不明显性误咽患者)则是不知不觉地流入肺中。因此，唾液分泌有异常的话，原来应有的咽下次数也发生变化。为此，作为本发明的提高诊断精度的方法，优选考虑受检者的唾液的分泌能力和分泌状况。具体的是，在比较咽下次数时，可以将唾液腺疾患等信息用作参数。例如，唾液分泌检查时常见的安静时的唾液量，可以作为有用的参数而采用。
另外，生物音数据的取得优选在患者安静时进行。更优选得到的生物音数据中包括睡眠程度的数据。已经知道，咽下反射和咳嗽反射等反射，与异相睡眠(rapid eye movement sleeping)和非异相睡眠等睡眠程度相关。因此，把握所得到的生物音数据是在哪一种睡眠程度得到的，这对把握受检者的状态来说是非常重要的。因此，本发明中，优选并用生物音数据的取得和睡眠程度的把握。作为把握睡眠程度的方法，可以采用脑波、筋电图、眼球运动等周知的手段。
另外，本实施方式中在解析患者的数字数据时，是通过与健康正常者的数据进行比较来判断患者是否发生误咽的，但是，也可以使服务器14记忆非健康正常者(发生误咽的患者)的数据，通过与该数据进行比较来判断患者的状态。另外，还可以使神经网络(neural network)掌握过去诊断的患者数据，将其运用到下一次诊断。
另外，取得患者的生物音信息不仅局限于麦克风，也可以例如在患者的喉咙处设置加速度传感，由该加速度传感检出喉咙的动向来得到生物信息，另外，还可以在喉咙或其周边设置电极，检出喉咙的筋收缩时产生的微少电流来得到生物信息。