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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024004100
(43)【公開日】2024-01-16
(54)【発明の名称】褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法
(51)【国際特許分類】
G01N 22/00 20060101AFI20240109BHJP
A61B 5/00 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
G01N22/00 S
G01N22/00 V
G01N22/00 W
A61B5/00 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022103577
(22)【出願日】2022-06-28
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り （１） 開催日（公開日） 令和３年１０月２１日（台湾現地時間／日本時間） 集会名、開催場所 ２０２１ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ（ＩＳＡＰ） 台湾、台北（会期：令和３年１０月１９日～２２日）（台湾現地時間／日本時間） インターネット会議システム（Ｚｏｏｍ）によるオンライン開催 主催 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｉｗａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔａｉｗａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ＜資 料＞ ＩＳＡＰ ２０２１ 開催概要 ＜資 料＞ ＩＳＡＰ ２０２１ プログラム （２） 発行日 令和３年１０月２１日（台湾現地時間／日本時間） 刊行物 ２０２１ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ（ＩＳＡＰ） 研究発表論文 ＜資 料＞ ＩＳＡＰ ２０２１ 研究発表論文
(71)【出願人】
【識別番号】304021831
【氏名又は名称】国立大学法人千葉大学
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100181722
【弁理士】
【氏名又は名称】春田 洋孝
(74)【代理人】
【識別番号】100153763
【弁理士】
【氏名又は名称】加藤 広之
(72)【発明者】
【氏名】高橋 応明
(72)【発明者】
【氏名】浅野 佑介
【テーマコード（参考）】
4C117
【Ｆターム（参考）】
4C117XA04
4C117XB01
4C117XC02
4C117XC26
4C117XE03
4C117XE41
4C117XE57
(57)【要約】
【課題】褥瘡の有無の判別精度を向上できる褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法を提供すること。
【解決手段】褥瘡検出装置は、生体へマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波の反射波を受信するアンテナと、アンテナに給電する給電部と、アンテナが受信した反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、演算部によって取得された周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、導出部が導出した周波数成分と時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部とを備え、アンテナは、生体と非接触に設置される。
【選択図】図２
【解決手段】褥瘡検出装置は、生体へマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波の反射波を受信するアンテナと、アンテナに給電する給電部と、アンテナが受信した反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、演算部によって取得された周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、導出部が導出した周波数成分と時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部とを備え、アンテナは、生体と非接触に設置される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体へマイクロ波を送信し、送信した前記マイクロ波の反射波を受信するアンテナと、
前記アンテナに給電する給電部と、
前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、
前記演算部によって取得された前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、
前記導出部が導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、
前記判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部と
を備え、
前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置。
前記アンテナに給電する給電部と、
前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、
前記演算部によって取得された前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、
前記導出部が導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、
前記判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部と
を備え、
前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置。
【請求項2】
前記演算部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換することによって、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する、請求項１に記載の褥瘡検出装置。
【請求項3】
前記導出部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換した結果に基づいてスペクトログラム又はスカログラムを作成し、
前記判定部は、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する、請求項２に記載の褥瘡検出装置。
前記判定部は、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する、請求項２に記載の褥瘡検出装置。
【請求項4】
前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから取得される信号強度の最大値と、信号強度の最大値と褥瘡のサイズとを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡のサイズを導出するサイズ導出部
をさらに有する、請求項３に記載の褥瘡検出装置。
をさらに有する、請求項３に記載の褥瘡検出装置。
【請求項5】
前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での前記時間分布と褥瘡の前記サイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した前記到達時間と、時間と褥瘡の体積とを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡の体積を導出する体積導出部
をさらに有する、請求項４に記載の褥瘡検出装置。
をさらに有する、請求項４に記載の褥瘡検出装置。
【請求項6】
前記サイズ導出部は、導出した褥瘡の前記サイズを示す情報と、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する、請求項４に記載の褥瘡検出装置。
請求項５に記載の褥瘡検出装置。
請求項５に記載の褥瘡検出装置。
【請求項7】
前記出力部は、前記サイズ導出部が取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、前記体積導出部が導出した褥瘡の前記体積とに基づいて、褥瘡のステージを導出する、請求項６に記載の褥瘡検出装置。
【請求項8】
アンテナに給電するステップと、
生体へマイクロ波を送信するステップと、
送信した前記マイクロ波の反射波を受信するステップと、
前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報を取得するステップと、
前記取得するステップで取得した前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出するステップと、
前記導出するステップで導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定するステップと、
前記判定するステップによる褥瘡の有無の判定結果を出力するステップと
を有し、
前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置が実行する褥瘡検出方法。
生体へマイクロ波を送信するステップと、
送信した前記マイクロ波の反射波を受信するステップと、
前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報を取得するステップと、
前記取得するステップで取得した前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出するステップと、
前記導出するステップで導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定するステップと、
前記判定するステップによる褥瘡の有無の判定結果を出力するステップと
を有し、
前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置が実行する褥瘡検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
褥瘡とは，長時間皮膚に圧力がかかり、血流が低下することで生じる局所的な皮膚及び皮下組織の損傷である。米国褥瘡諮問委員会（ＮＰＵＡＰ： Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｕｌｃｅｒ Ａｄｖｉｓｏｒｙ Ｐａｎｅｌ）、ヨーロッパ褥瘡諮問委員会（ＥＰＵＡＰ： Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｕｌｃｅｒ Ａｄｖｉｓｏｒｙ Ｐａｎｅｌ）により、褥瘡はその損傷の深度によりステージＩからステージＩＶの４つステージに分類されている。褥瘡は、早期に対処を行うことでその治療期間を短くすることが可能である。
【0003】
褥瘡を検出するシステムに関して、生体へマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波の反射波を受信するアンテナと、アンテナに給電する給電部と、アンテナが受信した反射波に基づいて、褥瘡を検出する検出部と、検出部が検出した褥瘡の検出結果を出力する出力部とを備える褥瘡検出装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２１－０２９２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来技術では、褥瘡とアンテナとの間の距離が変化すると褥瘡の有無の判別が不安定となる。このため、実環境で使用しにくい。
【0006】
本発明は、前述した問題を解決すべくなされたもので、褥瘡の有無の判別精度を向上できる褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態は、生体へマイクロ波を送信し、送信した前記マイクロ波の反射波を受信するアンテナと、前記アンテナに給電する給電部と、前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、前記演算部によって取得された前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、前記導出部が導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、前記判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部とを備え、前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置である。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記演算部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換することによって、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換した結果に基づいてスペクトログラム又はスカログラムを作成し、前記判定部は、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから取得される信号強度の最大値と、信号強度の最大値と褥瘡のサイズとを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡のサイズを導出するサイズ導出部をさらに有する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での前記時間分布と褥瘡の前記サイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した前記到達時間と、到達時間と褥瘡の体積とを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡の体積を導出する体積導出部をさらに有する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記サイズ導出部は、導出した褥瘡の前記サイズを示す情報と、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記出力部は、前記サイズ導出部が取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、前記体積導出部が導出した褥瘡の前記体積とに基づいて、褥瘡のステージを導出する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記演算部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換することによって、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部は、前記差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換した結果に基づいてスペクトログラム又はスカログラムを作成し、前記判定部は、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから取得される信号強度の最大値と、信号強度の最大値と褥瘡のサイズとを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡のサイズを導出するサイズ導出部をさらに有する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記導出部が作成した前記スペクトログラム又は前記スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での前記時間分布と褥瘡の前記サイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した前記到達時間と、到達時間と褥瘡の体積とを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡の体積を導出する体積導出部をさらに有する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記サイズ導出部は、導出した褥瘡の前記サイズを示す情報と、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する。
本発明の一実施形態は、前述の褥瘡検出装置において、前記出力部は、前記サイズ導出部が取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、前記体積導出部が導出した褥瘡の前記体積とに基づいて、褥瘡のステージを導出する。
【0008】
本発明の一実施形態は、アンテナに給電するステップと、生体へマイクロ波を送信するステップと、送信した前記マイクロ波の反射波を受信するステップと、前記アンテナが受信した前記反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、前記差分信号から周波数成分と時間情報とを取得するステップと、前記取得するステップで取得した前記周波数成分と前記時間情報とに基づいて、前記周波数成分と時間との関係を導出するステップと、前記導出するステップで導出した前記周波数成分と前記時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定するステップと、前記判定するステップによる褥瘡の有無の判定結果を出力するステップとを有し、前記アンテナは、前記生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置が実行する褥瘡検出方法である。
【発明の効果】
【0009】
本発明の実施形態によれば、褥瘡の有無の判別精度を向上できる褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る褥瘡検出装置の一例を示す図である。
【図2】実施形態の褥瘡検出装置の一例を示すブロック図である。
【図3】反射波情報の一例を示す図である。
【図4】生体組織の一例を示す図である。
【図5】生体組織のモデル化の一例を示す図である。
【図6】褥瘡のモデル化の一例を示す図である。
【図7】本実施形態に係る褥瘡検出装置の処理の一例を示す図である。
【図8】本実施形態に係る褥瘡検出装置の処理の一例を示す図である。
【図9】本実施形態に係る褥瘡検出装置処理の一例を示す図である。
【図10】本実施形態に係る褥瘡検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図11】実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置の一例を示すブロック図である。
【図12】実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置の処理を説明するための図である。
【図13】実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置の処理を説明するための図である。
【図14】実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置の処理を説明するための図である。
【図15】実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
次に、本発明の実施形態に係る褥瘡検出装置及び褥瘡検出方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【0012】
（実施形態）
（褥瘡検出装置）
以下、本発明の実施形態に係る褥瘡検出装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る褥瘡検出装置１００の一例を示す図である。
実施形態に係る褥瘡検出装置１００は、患者ＰＡなどの生体の部位に褥瘡が発生している場合に、その褥瘡を検出する。以下、生体の一例として、患者ＰＡを適用した場合について説明を続ける。
（褥瘡検出装置）
以下、本発明の実施形態に係る褥瘡検出装置を、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る褥瘡検出装置１００の一例を示す図である。
実施形態に係る褥瘡検出装置１００は、患者ＰＡなどの生体の部位に褥瘡が発生している場合に、その褥瘡を検出する。以下、生体の一例として、患者ＰＡを適用した場合について説明を続ける。
【0013】
褥瘡検出装置１００は、アンテナ１０２と、制御装置１１０とを備える。アンテナ１０２と制御装置１１０との間は、給電線１０４によって接続される。また、図１には、患者ＰＡが、ベッド３０に載置されたマットレス２０上に、頭部を枕１０に載せて、横たわっている様子が示されている。アンテナ１０２は、ベッド３０と、そのベッド３０の上に載置されているマットレス２０との間に設置される。
【0014】
褥瘡検出装置１００を使用して褥瘡を検出しようとする者（以下「ユーザー」ともいう）が、アンテナ１０２を、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下に設置し、制御装置１１０に対して、褥瘡を検出する操作を行う。この操作によって、制御装置１１０からアンテナ１０２へ、給電線１０４を経由して、高周波電力が供給される。図１には、仙骨部を、褥瘡を検出する部位の一例とした場合が示される。
アンテナ１０２は、制御装置１１０によって供給された高周波電力により、マイクロ波を送信する。アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じる。その反射波は、アンテナ１０２により捕らえられることによって受信される。アンテナ１０２が反射波を捕らえることによって発生した高周波電力は、アンテナ１０２から制御装置１１０へ供給される。
アンテナ１０２は、制御装置１１０によって供給された高周波電力により、マイクロ波を送信する。アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じる。その反射波は、アンテナ１０２により捕らえられることによって受信される。アンテナ１０２が反射波を捕らえることによって発生した高周波電力は、アンテナ１０２から制御装置１１０へ供給される。
【0015】
制御装置１１０は、アンテナ１０２によって供給された高周波電力と、健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分を求めることによって、差分信号を取得する。ここで、健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波は予め用意されている。制御装置１１０は、取得した差分信号を周波数成分と時間情報とに分解し、周波数成分と時間情報とを取得する。制御装置１１０は、取得した周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する。制御装置１１０は、導出した周波数成分と時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する。制御装置１１０は、褥瘡の有無の判定結果を出力する。
以下、褥瘡検出装置１００に含まれるアンテナ１０２と、制御装置１１０とについて順次説明する。
以下、褥瘡検出装置１００に含まれるアンテナ１０２と、制御装置１１０とについて順次説明する。
【0016】
図２は、実施形態の褥瘡検出装置１００の一例を示すブロック図である。
アンテナ１０２について説明する。アンテナ１０２の一例は、パッチアンテナなどの平面アンテナである。アンテナ１０２の動作周波数は、１ＧＨｚから１０ＧＨｚ帯である。また、アンテナ１０２の動作周波数は、２４ＧＨｚ帯であってもよい。アンテナ１０２の一例は、誘電体基板１０７と、その誘電体基板１０７の両面に形成された放射素子１０６と、地導体板１０８とを構成要素とする。放射素子１０６と、地導体板１０８とは、誘電体基板１０７に形成する場合に、印刷することによって形成してもよいし、金属箔、導電性布を貼り付けることによって形成してもよい。
アンテナ１０２について説明する。アンテナ１０２の一例は、パッチアンテナなどの平面アンテナである。アンテナ１０２の動作周波数は、１ＧＨｚから１０ＧＨｚ帯である。また、アンテナ１０２の動作周波数は、２４ＧＨｚ帯であってもよい。アンテナ１０２の一例は、誘電体基板１０７と、その誘電体基板１０７の両面に形成された放射素子１０６と、地導体板１０８とを構成要素とする。放射素子１０６と、地導体板１０８とは、誘電体基板１０７に形成する場合に、印刷することによって形成してもよいし、金属箔、導電性布を貼り付けることによって形成してもよい。
【0017】
放射素子１０６は、長さがＬａ、幅がＷで両端が開放されたマイクロストリップ線路と同等の構造を有しており、Ｌａが１／４波長の整数倍に一致する周波数で共振する。また、アンテナ１０２は、アンテナ１０２に給電する給電部１０９を有する。アンテナ１０２は、その放射素子１０６がマットレス２０を挟んで、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位と対向するように設置される。アンテナ１０２は、制御装置１１０が高周波電力を出力した場合に、出力した高周波電力によって、マイクロ波を送信する。
【0018】
制御装置１１０について説明する。制御装置１１０は、パーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。
制御装置１１０は、例えば、アンテナ処理部１１５と、記憶部１２０と、情報処理部１３０と、表示部１４０と、操作部１６０と、電源部１７０と、各構成要素を図２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン１５０とを備える。
制御装置１１０は、例えば、アンテナ処理部１１５と、記憶部１２０と、情報処理部１３０と、表示部１４０と、操作部１６０と、電源部１７０と、各構成要素を図２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン１５０とを備える。
【0019】
アンテナ処理部１１５は、給電モジュールと、ネットワークアナライザとを含んで実現される。アンテナ処理部１１５は、情報処理部１３０が出力した給電部１０９へ給電することを示す情報を取得する。アンテナ処理部１１５は、取得した給電部１０９へ給電することを示す情報に基づいて、電源部１７０を使用して、給電線１０４を介して、給電部１０９へ、高周波電力を供給する。アンテナ処理部１１５は、アンテナ１０２が出力した高周波電力を取得し、取得した高周波電力をデジタイズする。アンテナ処理部１１５は、高周波電力をデジタイズした結果を、情報処理部１３０へ出力する。
【0020】
記憶部１２０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部１２０の一部または全部は、制御装置１１０の一部として設けられる場合に代えて、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ）や外部のストレージサーバなど、制御装置１１０のプロセッサがネットワーク（図示なし）を介してアクセス可能な外部装置により実現されてもよい。記憶部１２０には、情報処理部１３０により実行されるプログラム１２１と、アプリ１２２とが記憶される。また、記憶部１２０には、反射波情報１２３が記憶される。
【0021】
プログラム１２１は、例えば、オペレーティングシステムであり、ユーザーやアプリケーションプログラムとハードウェアの中間に位置し、ユーザーやアプリケーションプログラムに対して標準的なインターフェースを提供すると同時に、ハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行う。アプリ１２２については、後述する。
【0022】
反射波情報１２３について説明する。
図３は、反射波情報の一例を示す図である。反射波情報１２３は、患者の識別情報毎に、褥瘡検出装置１００で褥瘡を検出する処理を行った日時と、その日時に褥瘡を検出する部位に送信したマイクロ波の反射波とを関連付けたテーブル形式の情報である。
図３に示される例では、患者の識別情報「ＡＡＡ００１」について、日時「＊＊＊＊年＊＊月＊＊日」と反射波「＊＊＊」とが関連付けられ、日時「＋＋＋＋年＋＋月＋＋日」と反射波「＋＋＋」とが関連付けられ、日時「＃＃＃＃年＃＃月＃＃日」と反射波「＃＃＃」とが関連付けられている。
反射波情報１２３には、褥瘡が検出される前から、日時と反射波との関連付けが記憶されているのが好ましい。褥瘡が検出される前から、日時と反射波との関連付けが記憶されていることによって、健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波を用意できる。図２に戻り説明を続ける。
図３は、反射波情報の一例を示す図である。反射波情報１２３は、患者の識別情報毎に、褥瘡検出装置１００で褥瘡を検出する処理を行った日時と、その日時に褥瘡を検出する部位に送信したマイクロ波の反射波とを関連付けたテーブル形式の情報である。
図３に示される例では、患者の識別情報「ＡＡＡ００１」について、日時「＊＊＊＊年＊＊月＊＊日」と反射波「＊＊＊」とが関連付けられ、日時「＋＋＋＋年＋＋月＋＋日」と反射波「＋＋＋」とが関連付けられ、日時「＃＃＃＃年＃＃月＃＃日」と反射波「＃＃＃」とが関連付けられている。
反射波情報１２３には、褥瘡が検出される前から、日時と反射波との関連付けが記憶されているのが好ましい。褥瘡が検出される前から、日時と反射波との関連付けが記憶されていることによって、健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波を用意できる。図２に戻り説明を続ける。
【0023】
操作部１６０は、入力デバイスを備え、ユーザーの操作を受け付ける。この入力デバイスには、キーボード等の文字情報を入力するデバイス、マウス、タッチパネル等のポインティングデバイス、釦、ダイヤル、ジョイスティック、タッチセンサ、タッチパッド等が含まれる。
表示部１４０は、ＣＰＵなどのプロセッサによって制御され、画像、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などを表示する。この一例では、操作部１６０は、タッチパネルである。
電源部１７０は、制御装置１１０の各部に、電源を供給する。
表示部１４０は、ＣＰＵなどのプロセッサによって制御され、画像、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などを表示する。この一例では、操作部１６０は、タッチパネルである。
電源部１７０は、制御装置１１０の各部に、電源を供給する。
【0024】
情報処理部１３０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部１２０に格納されたプログラム１２１と、アプリ１２２とを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部１３０の全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部１３０は、例えば、受付部１３１と、処理部１３２と、演算部１３３と、導出部１３４と、判定部１３５と、出力部１３６として機能する。
情報処理部１３０は、例えば、受付部１３１と、処理部１３２と、演算部１３３と、導出部１３４と、判定部１３５と、出力部１３６として機能する。
【0025】
受付部１３１は、ユーザーが操作部１６０に対して、褥瘡を検出する操作を行うことによって、操作部１６０が出力する褥瘡を検出することを示す情報を受け付ける。受付部１３１は、受け付けた褥瘡を検出することを示す情報を、処理部１３２へ出力する。具体的には、ユーザーは、患者ＰＡの識別情報を入力し、褥瘡を検出する操作を行う。この操作によって、操作部１６０から、受付部１３１へ、患者ＰＡの識別情報を含む褥瘡を検出することを示す情報が出力される。
【0026】
処理部１３２は、受付部１３１が出力した褥瘡を検出することを示す情報を取得し、取得した褥瘡を検出することを示す情報に基づいて、アンテナ処理部１１５に、給電部１０９へ給電することを示す情報を出力する。処理部１３２は、褥瘡を検出することを示す情報から、患者ＰＡの識別情報を取得し、取得した患者ＰＡの識別情報を、演算部１３３へ出力する。
【0027】
演算部１３３は、処理部１３２が出力した患者ＰＡの識別情報を取得する。演算部１３３は、記憶部１２０に記憶されている反射波情報１２３から、取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報を取得する。ここで、演算部１３３が取得する反射波を示す情報は、患者ＰＡに褥瘡が検出される前のものである。換言すれば、健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波を示す情報である。演算部１３３は、アンテナ処理部１１５が出力した高周波電力をデジタイズした結果を取得する。
演算部１３３は、取得した高周波電力をデジタイズした結果と、反射波情報１２３から取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報とに基づいて、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める。演算部１３３は、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める際に、時間を合わせるようにしてもよい。演算部１３３は、求めた差分信号を時間周波数解析することによって周波数成分と時間情報とに分解し、周波数成分と時間情報とを取得する。
演算部１３３は、取得した高周波電力をデジタイズした結果と、反射波情報１２３から取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報とに基づいて、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める。演算部１３３は、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める際に、時間を合わせるようにしてもよい。演算部１３３は、求めた差分信号を時間周波数解析することによって周波数成分と時間情報とに分解し、周波数成分と時間情報とを取得する。
【0028】
例えば、演算部１３３は、求めた差分信号を（短時間）フーリエ変換やウェーブレット変換することによって、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。以下、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する処理の一例として、差分信号をウェーブレット変換する場合について説明を続ける。差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する処理の一例として、差分信号を（短時間）フーリエ変換する場合についても同様である。
ウェーブレット変換は、基底関数としてウェーブレット関数を使用した周波数解析であり、ウェーブレット（波のかけら）を伸縮・フィッティングさせる。ウェーブレット変換を行うことによって、対象の周波数成分と時間情報とを同時に取得できる。
ウェーブレット変換は、基底関数としてウェーブレット関数を使用した周波数解析であり、ウェーブレット（波のかけら）を伸縮・フィッティングさせる。ウェーブレット変換を行うことによって、対象の周波数成分と時間情報とを同時に取得できる。
【0029】
導出部１３４は、演算部１３３から周波数成分と時間情報とを取得する。導出部１３４は、取得した周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する。周波数成分と時間との関係の一例は、スペクトログラムやスカログラムである。
スペクトログラムは、周波数スペクトルを時間と周波数および強度の３次元で表したものである。スカログラムは、周波数成分の時間変化を示す画像である。以下、一例として、導出部１３４が、周波数成分と時間との関係として、スカログラムを作成する場合について説明を続ける。導出部１３４が、周波数成分と時間との関係として、スペクトログラムを作成した場合についても同様である。
スペクトログラムは、周波数スペクトルを時間と周波数および強度の３次元で表したものである。スカログラムは、周波数成分の時間変化を示す画像である。以下、一例として、導出部１３４が、周波数成分と時間との関係として、スカログラムを作成する場合について説明を続ける。導出部１３４が、周波数成分と時間との関係として、スペクトログラムを作成した場合についても同様である。
【0030】
判定部１３５は、導出部１３４が作成したスカログラムを取得する。判定部１３５は、取得したスカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する。具体的には、判定部１３５は、導出部１３４から取得したスカログラムから、信号強度の最大値（以下「ピーク値」ともいう）を求め、求めたピーク値に基づいて褥瘡の有無を判定する。例えば、判定部１３５は、ピーク値が信号強度の閾値（以下「強度閾値」という）以上である場合に褥瘡が有ると判定し、ピーク値が強度閾値未満である場合に褥瘡が無いと判定する。判定部１３５は、褥瘡の有無の判定結果を示す情報を出力部１３６へ出力する。
出力部１３６は、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
出力部１３６は、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
【0031】
ここで、褥瘡の有無の判定する処理について説明する。最初に、生体組織について説明する。
図４は、生体組織の一例を示す図である。図４には、生体組織の縦断面の画像と、その生体組織を構成する各層とを示す。図４において、上図は健康な生体組織の一例を示し、下図は褥瘡が発生している生体組織の一例を示す。
図４の上図を参照して説明する。正常な生体組織の縦断面の一例は、骨２０２と、骨２０２上に積層されている筋肉層２０４と、筋肉層２０４の上に積層されている脂肪層２０６と、脂肪層２０６の上に積層されている皮膚層２０８とを含む。図４の例によれば、骨２０２の厚さは１７．５ｍｍであり、筋肉層２０４の厚さは２．２ｍｍであり、脂肪層２０６の厚さは４．４ｍｍであり、皮膚層２０８の厚さは３．５ｍｍである。
図４は、生体組織の一例を示す図である。図４には、生体組織の縦断面の画像と、その生体組織を構成する各層とを示す。図４において、上図は健康な生体組織の一例を示し、下図は褥瘡が発生している生体組織の一例を示す。
図４の上図を参照して説明する。正常な生体組織の縦断面の一例は、骨２０２と、骨２０２上に積層されている筋肉層２０４と、筋肉層２０４の上に積層されている脂肪層２０６と、脂肪層２０６の上に積層されている皮膚層２０８とを含む。図４の例によれば、骨２０２の厚さは１７．５ｍｍであり、筋肉層２０４の厚さは２．２ｍｍであり、脂肪層２０６の厚さは４．４ｍｍであり、皮膚層２０８の厚さは３．５ｍｍである。
【0032】
図４の下図を参照して説明する。褥瘡が発生している生体組織の縦断面の一例は、骨２０２と、筋肉層２０４と、脂肪層２０６と、皮膚層２０８とに加え、脂肪層２０６と皮膚層２０８との間に、血液層２１０が形成されている。血液層２１０の幅と位置は、褥瘡の損傷の深度を示すステージによって変化する。ここで、ステージＩは、皮膚表面には損傷が無い状態である。ステージＩＩは、真皮までに損傷がとどまる状態である。ステージＩＩＩは、脂肪組織まで損傷が及んでいる状態である。ステージＩＶは、損傷が、骨、腱、筋肉の露出を伴っている状態である。
【0033】
次に、生体組織のモデル化について説明する。図４に示される生体組織の一例に基づいて、生体組織のモデル化を行った。生体組織のモデル化は、生体組織を構成する各層の厚みに基づいて行った。
図５は、生体組織のモデル化の一例を示す図である。図５において、左図は健康な生体組織のモデル化の一例を示し、右図は褥瘡が発生している生体組織のモデル化の一例を示す。また、図５において、皮膚層２０８をＸ軸とＹ軸とによって示し、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸とする。また、皮膚層２０８から骨２０２へ向かう方向をＺ軸の正の方向とする。
図５は、生体組織のモデル化の一例を示す図である。図５において、左図は健康な生体組織のモデル化の一例を示し、右図は褥瘡が発生している生体組織のモデル化の一例を示す。また、図５において、皮膚層２０８をＸ軸とＹ軸とによって示し、Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向をＺ軸とする。また、皮膚層２０８から骨２０２へ向かう方向をＺ軸の正の方向とする。
【0034】
図５の左図を参照して、健康な生体組織のモデル化の一例を説明する。健康な生体組織モデルの一例は、骨２０２ｍと、骨２０２ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された筋肉層２０４ｍと、筋肉層２０４ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された脂肪層２０６ｍと、脂肪層２０６ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された皮膚層２０８ｍとを含む。ここで、骨２０２ｍの厚さを１７．６ｍｍとし、筋肉層２０４ｍの厚さを２．２ｍｍとし、脂肪層２０６ｍの厚さを４．４０ｍｍとし、皮膚層２０８ｍの厚さを３．４ｍｍとした。ここで、長さは、Ｚ軸方向の長さである。
さらに、皮膚層２０８ｍのＺ軸のマイナス側には、空気層２２０ｍが形成される。空気層２２０ｍの厚さを、３０．０ｍｍとした。空気層２２０ｍを挟んで、健康な生体組織モデルの皮膚層２０８ｍと対向する位置にアンテナ１０２が形成される。健康な生体組織モデルのＸＹ平面の面積を、１００ｍｍ×１００ｍｍとした。
さらに、皮膚層２０８ｍのＺ軸のマイナス側には、空気層２２０ｍが形成される。空気層２２０ｍの厚さを、３０．０ｍｍとした。空気層２２０ｍを挟んで、健康な生体組織モデルの皮膚層２０８ｍと対向する位置にアンテナ１０２が形成される。健康な生体組織モデルのＸＹ平面の面積を、１００ｍｍ×１００ｍｍとした。
【0035】
図５の右図を参照して、褥瘡が発生している生体組織のモデル化の一例を説明する。褥瘡が発生している生体組織モデルの一例は、骨２０２ｍと、骨２０２ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された筋肉層２０４ｍと、筋肉層２０４ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された脂肪層２０６ｍと、脂肪層２０６ｍのＺ軸のマイナス方向に形成された皮膚層２０８ｍとに加え、筋肉層２０４ｍの一部分と脂肪層２０６ｍの一部分との間に形成された血液層２１０ｍを含む。血液層２１０ｍから、皮膚層２０８ｍまでのＺ軸方向の部分は、皮膚層２０８ｍとは、性質が異なることが多いため、欠陥範囲２１２ｍとされる。ここで、骨２０２ｍの厚さを１７．６ｍｍとし、筋肉層２０４ｍの厚さを２．２ｍｍとし、脂肪層２０６ｍの厚さを４．４０ｍｍとし、皮膚層２０８ｍの厚さを３．４ｍｍとし、血液層２１０ｍの厚さを１．００ｍｍとした。
さらに、皮膚層２０８ｍのＺ軸のマイナス側には、空気層２２０ｍが形成される。空気層２２０ｍの厚さを、３０．０ｍｍとした。空気層２２０ｍを挟んで、褥瘡が発生している生体組織モデルの皮膚層２０８ｍの欠陥範囲２１２ｍと対向する位置にアンテナ１０２が形成される。褥瘡が発生している生体組織モデルのＸＹ平面の面積を、１００ｍｍ×１００ｍｍとした。血液層２１０ｍのＸＹ平面の面積を、Ｌｍｍ×Ｌｍｍとした。
さらに、皮膚層２０８ｍのＺ軸のマイナス側には、空気層２２０ｍが形成される。空気層２２０ｍの厚さを、３０．０ｍｍとした。空気層２２０ｍを挟んで、褥瘡が発生している生体組織モデルの皮膚層２０８ｍの欠陥範囲２１２ｍと対向する位置にアンテナ１０２が形成される。褥瘡が発生している生体組織モデルのＸＹ平面の面積を、１００ｍｍ×１００ｍｍとした。血液層２１０ｍのＸＹ平面の面積を、Ｌｍｍ×Ｌｍｍとした。
【0036】
図６は、褥瘡のモデル化の一例を示す図である。図６は、欠損部の形状のモデル化の一例を示す。図６において、図５と同様の座標軸とする。
褥瘡モデルの一例は、血液層２１０ｍを含む。血液層２１０ｍのＺ軸のマイナス方向は空気層２２０ｍである。血液層２１０ｍの厚さは１．０ｍｍとし、血液層２１０ｍと空気層２２０ｍとを合わせた厚さはｄｍｍとした。ここで、長さは、Ｚ軸方向の長さである。血液層２１０ｍのＸＹ平面の面積を、Ｌｍｍ×Ｌｍｍとした。
ｄが２．６ｍｍの場合はステージ２であり、ｄが３．４ｍｍの場合はステージ２．５（ステージ２とステージ３の中間状態：皮膚層欠損）であり、ｄが５．８ｍｍの場合はステージ３であり、ｄが７．８ｍｍの場合はステージ３．５（ステージ３とステージ４の中間状態：脂肪層欠損）であり、ｄが８．８ｍｍの場合はステージ４であり、ｄが１０ｍｍの場合はステージ４．５（ステージ４とステージ５の中間状態：筋肉層欠損）であるとした。Ｌは、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０［ｍｍ］とした。
褥瘡モデルの一例は、血液層２１０ｍを含む。血液層２１０ｍのＺ軸のマイナス方向は空気層２２０ｍである。血液層２１０ｍの厚さは１．０ｍｍとし、血液層２１０ｍと空気層２２０ｍとを合わせた厚さはｄｍｍとした。ここで、長さは、Ｚ軸方向の長さである。血液層２１０ｍのＸＹ平面の面積を、Ｌｍｍ×Ｌｍｍとした。
ｄが２．６ｍｍの場合はステージ２であり、ｄが３．４ｍｍの場合はステージ２．５（ステージ２とステージ３の中間状態：皮膚層欠損）であり、ｄが５．８ｍｍの場合はステージ３であり、ｄが７．８ｍｍの場合はステージ３．５（ステージ３とステージ４の中間状態：脂肪層欠損）であり、ｄが８．８ｍｍの場合はステージ４であり、ｄが１０ｍｍの場合はステージ４．５（ステージ４とステージ５の中間状態：筋肉層欠損）であるとした。Ｌは、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０［ｍｍ］とした。
【0037】
健康な生体組織モデルと、褥瘡が発生している生体組織モデルとを用いて、アンテナ１０２からマイクロ波を生体組織へ照射した場合の反射波を求めるシミュレーションを行った。健康な生体組織モデルと、褥瘡が発生している生体組織モデルとにおいて、皮膚層２０８ｍのパラメータを、εｒ＝３２．９４、σ＝０．６２Ｓ／ｍとし、脂肪層２０６ｍのパラメータを、εｒ＝４．５６、σ＝０．６２Ｓ／ｍとし、筋肉層２０４ｍのパラメータを、εｒ＝４２．０８、σ＝１１．３５Ｓ／ｍとし、骨２０２ｍのパラメータを、εｒ＝７．９６、σ＝２．２４Ｓ／ｍとし、血液層２１０ｍのパラメータを、εｒ＝４４．２５、σ＝１３．９５Ｓ／ｍとした。なお、εｒは比誘電率であり、σは導電率である。マイクロ波の周波数は、１０．５ＧＨｚとした。解析には、ＦＩＴ法（Ｆｉｎｉｔｅ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｍｅｔｈｏｄ）を使用した。
【0038】
図７は、本実施形態に係る褥瘡検出装置１００の処理の一例を示す図である。図７は、褥瘡検出装置１００において、アンテナ処理部１１５が取得する反射波のシミュレーションの結果の一例を示す図である。入力波形はガウシアンパルスであり、参照データはＣＳＴ：Ｐｏｒｔ Ｓｉｇｎａｌ ｏ１，１である。
図７の左図は、褥瘡が発生している生体組織にマイクロ波が照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって生じる反射波の高周波電力の波形の一例である。図７の右図は、高周波電力をデジタイズした結果の一例である。図７において、横軸は時間［ｎｓ］で、縦軸は電圧（Ｗ＾（１／２））である。
図７の左図は、褥瘡が発生している生体組織にマイクロ波が照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって生じる反射波の高周波電力の波形の一例である。図７の右図は、高周波電力をデジタイズした結果の一例である。図７において、横軸は時間［ｎｓ］で、縦軸は電圧（Ｗ＾（１／２））である。
【0039】
図８は、本実施形態に係る褥瘡検出装置１００の処理の一例を示す図である。図８は、褥瘡検出装置１００において、演算部１３３が求める高周波電力をデジタイズした結果と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号を示す図である。この差分信号が、褥瘡の波形を示す。つまり、差分信号の振幅が振幅閾値以上である場合には褥瘡が有ると判定してもよく、差分信号の振幅が振幅閾値未満である場合には褥瘡が無いと判定してもよい。
【0040】
図９は、本実施形態に係る褥瘡検出装置１００の処理の一例を示す図である。図９において、左図は、演算部１３３が差分信号に対してウェーブレット変換を行うことによって取得される周波数成分と時間情報とに基づいて、導出部１３４が作成するスカログラムの一例である。図９の左図において、横軸はＴｉｍｅ（時間）［ｎｓ］であり、縦軸はＦｒｑｕｅｎｃｙ（周波数）［ＧＨｚ］である。
図９において、右図は、導出部１３４から取得したスカログラムから、使用周波数帯での時間と信号強度との関係を抽出した結果の一例である。図９の右図において、横軸は時間［ｎｓ］であり、縦軸は信号強度である。判定部１３５は、スカログラムから（直接）ピーク値を求め、求めたピーク値に基づいて褥瘡の有無を判定する。
図９において、右図は、導出部１３４から取得したスカログラムから、使用周波数帯での時間と信号強度との関係を抽出した結果の一例である。図９の右図において、横軸は時間［ｎｓ］であり、縦軸は信号強度である。判定部１３５は、スカログラムから（直接）ピーク値を求め、求めたピーク値に基づいて褥瘡の有無を判定する。
【0041】
（褥瘡検出装置の動作）
図１０は、本実施形態に係る褥瘡検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図１０には、ベッド３０に載置されたマットレス２０上に、頭部を枕１０に載せて、患者ＰＡが横たわっており、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下で、且つベッド３０とマットレス２０との間に、ユーザーが、アンテナ１０２を設置した後の動作が示される。
図１０は、本実施形態に係る褥瘡検出装置１００の動作の一例を示すフローチャートである。図１０には、ベッド３０に載置されたマットレス２０上に、頭部を枕１０に載せて、患者ＰＡが横たわっており、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下で、且つベッド３０とマットレス２０との間に、ユーザーが、アンテナ１０２を設置した後の動作が示される。
【0042】
（ステップＳ１－１）
受付部１３１は、ユーザーが操作部１６０に対して、患者ＰＡの識別情報を入力し、褥瘡を検出する操作を行うことによって、操作部１６０が出力する褥瘡を検出することを示す情報を受け付ける。受付部１３１は、受け付けた褥瘡を検出することを示す情報を、処理部１３２へ出力する。
処理部１３２は、受付部１３１が出力した褥瘡を検出することを示す情報を取得し、取得した褥瘡を検出することを示す情報に基づいて、アンテナ処理部１１５に、給電部１０９へ給電することを示す情報を出力する。また、処理部１３２は、褥瘡を検出することを示す情報から、患者ＰＡの識別情報を取得し、取得した患者ＰＡの識別情報を、演算部１３３へ出力する。
アンテナ処理部１１５は、情報処理部１３０が出力した給電部１０９へ給電することを示す情報を取得し、取得した給電部１０９へ給電することを示す情報に基づいて、アンテナ１０２へ高周波電力を出力する。アンテナ１０２は、制御装置１１０が高周波電力を出力した場合に、出力した高周波電力によって、マイクロ波を送信する。
受付部１３１は、ユーザーが操作部１６０に対して、患者ＰＡの識別情報を入力し、褥瘡を検出する操作を行うことによって、操作部１６０が出力する褥瘡を検出することを示す情報を受け付ける。受付部１３１は、受け付けた褥瘡を検出することを示す情報を、処理部１３２へ出力する。
処理部１３２は、受付部１３１が出力した褥瘡を検出することを示す情報を取得し、取得した褥瘡を検出することを示す情報に基づいて、アンテナ処理部１１５に、給電部１０９へ給電することを示す情報を出力する。また、処理部１３２は、褥瘡を検出することを示す情報から、患者ＰＡの識別情報を取得し、取得した患者ＰＡの識別情報を、演算部１３３へ出力する。
アンテナ処理部１１５は、情報処理部１３０が出力した給電部１０９へ給電することを示す情報を取得し、取得した給電部１０９へ給電することを示す情報に基づいて、アンテナ１０２へ高周波電力を出力する。アンテナ１０２は、制御装置１１０が高周波電力を出力した場合に、出力した高周波電力によって、マイクロ波を送信する。
【0043】
（ステップＳ２－１）
アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じる。アンテナ１０２は、その反射波を捕らえ、捕らえた反射波によって、高周波電力を発生する。アンテナ１０２は、発生した高周波電力を、制御装置１１０へ出力する。
アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じる。アンテナ１０２は、その反射波を捕らえ、捕らえた反射波によって、高周波電力を発生する。アンテナ１０２は、発生した高周波電力を、制御装置１１０へ出力する。
【0044】
（ステップＳ３－１）
演算部１３３は、処理部１３２が出力した患者ＰＡの識別情報を取得する。演算部１３３は、記憶部１２０に記憶されている反射波情報１２３から、取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報を取得する。
アンテナ処理部１１５は、アンテナ１０２が出力した高周波電力をデジタイズする。アンテナ処理部１１５は、高周波電力をデジタイズした結果を、演算部１３３へ出力する。演算部１３３は、アンテナ処理部１１５が出力した高周波電力をデジタイズした結果を取得する。
演算部１３３は、取得した高周波電力をデジタイズした結果と、反射波情報１２３から取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報とに基づいて、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める。
演算部１３３は、処理部１３２が出力した患者ＰＡの識別情報を取得する。演算部１３３は、記憶部１２０に記憶されている反射波情報１２３から、取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報を取得する。
アンテナ処理部１１５は、アンテナ１０２が出力した高周波電力をデジタイズする。アンテナ処理部１１５は、高周波電力をデジタイズした結果を、演算部１３３へ出力する。演算部１３３は、アンテナ処理部１１５が出力した高周波電力をデジタイズした結果を取得する。
演算部１３３は、取得した高周波電力をデジタイズした結果と、反射波情報１２３から取得した患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波を示す情報とに基づいて、高周波電力をデジタイズした結果と患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波との差分信号を求める。
【0045】
（ステップＳ４－１）
演算部１３３は、求めた差分信号をウェーブレット変換することによって、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
（ステップＳ５－１）
導出部１３４は、演算部１３３が取得した周波数成分と時間情報とを取得する。導出部１３４は、取得した周波数成分と時間情報とに基づいて、スカログラムを導出する。
演算部１３３は、求めた差分信号をウェーブレット変換することによって、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
（ステップＳ５－１）
導出部１３４は、演算部１３３が取得した周波数成分と時間情報とを取得する。導出部１３４は、取得した周波数成分と時間情報とに基づいて、スカログラムを導出する。
【0046】
（ステップＳ６－１）
判定部１３５は、導出部１３４が作成したスカログラムを取得する。判定部１３５は、取得したスカログラムからピーク値を抽出（取得）する。
（ステップＳ７－１）
判定部１３５は、抽出したピーク値に基づいて褥瘡の有無を判定する。
判定部１３５は、導出部１３４が作成したスカログラムを取得する。判定部１３５は、取得したスカログラムからピーク値を抽出（取得）する。
（ステップＳ７－１）
判定部１３５は、抽出したピーク値に基づいて褥瘡の有無を判定する。
【0047】
（ステップＳ８－１）
判定部１３５は、褥瘡の有無の判定結果を示す情報を出力部１３６へ出力する。
出力部１３６は、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
判定部１３５は、褥瘡の有無の判定結果を示す情報を出力部１３６へ出力する。
出力部１３６は、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
【0048】
前述した実施形態では、アンテナ１０２と制御装置１１０とが、給電線１０４で接続されている場合について説明したが、この例に限られない。例えば、アンテナ１０２と制御装置１１０とが一体化されていてもよい。
前述した実施形態では、アンテナ１０２が放射するマイクロ波の周波数の一例として、１０ＧＨｚ帯である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、１０ＧＨｚ帯に限らず、共振周波数周辺の周波数であってもよい。また、アンテナ処理部１１５は、高周波電力の周波数を切り替えることによって、アンテナ１０２が送信するマイクロ波の周波数を切り替えるようにしてもよい。
前述した実施形態では、アンテナ１０２が放射するマイクロ波の周波数の一例として、１０ＧＨｚ帯である場合について説明したが、この例に限られない。例えば、１０ＧＨｚ帯に限らず、共振周波数周辺の周波数であってもよい。また、アンテナ処理部１１５は、高周波電力の周波数を切り替えることによって、アンテナ１０２が送信するマイクロ波の周波数を切り替えるようにしてもよい。
【0049】
前述した実施形態では、仙骨部を、褥瘡を検出する部位の一例とした場合について説明したが、この例に限られない。例えば、踵骨部、大転子部、腸骨部などの仙骨部以外の部位を、褥瘡を検出する部位としてもよい。
前述した実施形態において、アンテナ１０２を、導電性の繊維を含むパッチアンテナで構成してもよい。この場合、アンテナ１０２は、放射導体と、接地導体に導電性の布を使用したものであってもよい。導電性繊維は、銅被覆の表面にニッケル層を施したポリエステル繊維、アラミド繊維などを含む合成樹脂製布を使用してもよい。このように構成することによって、アンテナ１０２に柔軟性を持たせることができるため、アンテナ１０２を、設置しやすくできる。
前述した実施形態において、演算部１３３は、高周波電力をデジタイズした結果に基づいて近似曲線を作成してリサンプリングし、患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波に基づいて近似曲線を作成してサンプリングし、それらから差分信号を求めてもよい。
前述した実施形態において、アンテナ１０２を、導電性の繊維を含むパッチアンテナで構成してもよい。この場合、アンテナ１０２は、放射導体と、接地導体に導電性の布を使用したものであってもよい。導電性繊維は、銅被覆の表面にニッケル層を施したポリエステル繊維、アラミド繊維などを含む合成樹脂製布を使用してもよい。このように構成することによって、アンテナ１０２に柔軟性を持たせることができるため、アンテナ１０２を、設置しやすくできる。
前述した実施形態において、演算部１３３は、高周波電力をデジタイズした結果に基づいて近似曲線を作成してリサンプリングし、患者ＰＡの識別情報に関連付けられる反射波に基づいて近似曲線を作成してサンプリングし、それらから差分信号を求めてもよい。
【0050】
本実施形態によれば、褥瘡検出装置１００は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下で、且つベッド３０とマットレス２０との間に設置されたアンテナ１０２から褥瘡を検出する部位へ、マイクロ波の送信を行う。褥瘡検出装置１００は、送信したマイクロ波が褥瘡で反射することによって生じた反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、周波数成分と時間情報とを取得し、取得した周波数成分と時間情報とに基づいて、褥瘡の有無を判定する。
このように構成することによって、時間軸での反射波の信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡の有無の判別ができる。このため、褥瘡の有無の判別精度を向上できるとともに、患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡の発生をモニタリングできる。
このように構成することによって、時間軸での反射波の信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡の有無の判別ができる。このため、褥瘡の有無の判別精度を向上できるとともに、患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡の発生をモニタリングできる。
【0051】
マットレス２０上に、横たわっている患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下に、アンテナ１０２が設置されることによって、患者ＰＡとアンテナ１０２とが直接触れることがないため、アンテナ１０２などのセンサが患者ＰＡに触れることによる皮膚疾患、金属アレルギーへの懸念をなくすことができるため、看護者、介護者などのユーザーの負担を軽減できる。
また、非接触で、褥瘡を検出できるため、衛生的であり、患者ＰＡの長時間のモニタリングが可能となる。マイクロ波を送信し、そのマイクロ波の反射波を利用するため、非侵襲で、褥瘡を検出できる。
また、非接触で、褥瘡を検出できるため、衛生的であり、患者ＰＡの長時間のモニタリングが可能となる。マイクロ波を送信し、そのマイクロ波の反射波を利用するため、非侵襲で、褥瘡を検出できる。
【0052】
（実施形態の変形例１）
（褥瘡検出装置）
実施形態の変形例１の褥瘡検出装置１００ａは、図１を適用できる。褥瘡検出装置１００ａは、アンテナ１０２と、制御装置１１０ａとを備える。アンテナ１０２と制御装置１１０ａとの間は、給電線１０４によって接続される。褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡検出装置１００と、褥瘡の有無の判定に加えて、褥瘡のサイズと体積とを導出する点で異なる。
（褥瘡検出装置）
実施形態の変形例１の褥瘡検出装置１００ａは、図１を適用できる。褥瘡検出装置１００ａは、アンテナ１０２と、制御装置１１０ａとを備える。アンテナ１０２と制御装置１１０ａとの間は、給電線１０４によって接続される。褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡検出装置１００と、褥瘡の有無の判定に加えて、褥瘡のサイズと体積とを導出する点で異なる。
【0053】
ユーザーが、アンテナ１０２を、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下に設置し、制御装置１１０ａに対して、褥瘡を検出する操作を行う。この操作によって、制御装置１１０ａからアンテナ１０２へ、給電線１０４を経由して、高周波電力が供給される。
アンテナ１０２は、制御装置１１０ａによって供給された高周波電力により、マイクロ波を送信する。アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じ、その反射波は、アンテナ１０２により捕らえられる。アンテナ１０２が反射波を捕らえることによって発生した高周波電力は、アンテナ１０２から制御装置１１０ａへ供給される。
制御装置１１０ａは、アンテナ１０２によって供給された高周波電力に基づいて、褥瘡を検出する。制御装置１１０ａは、高周波電力に基づいて、褥瘡のサイズと体積とを導出する。制御装置１１０ａは、褥瘡の検出結果と、褥瘡を検出した場合には、褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを示す情報を出力する。
以下、褥瘡検出装置１００ａに含まれるアンテナ１０２と、制御装置１１０ａとのうち、実施形態と異なる制御装置１１０ａについて説明する。
アンテナ１０２は、制御装置１１０ａによって供給された高周波電力により、マイクロ波を送信する。アンテナ１０２から送信されたマイクロ波は、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位へ照射される。マイクロ波が、褥瘡を検出する部位へ照射され、照射されたマイクロ波が褥瘡で反射されることによって、反射波が生じ、その反射波は、アンテナ１０２により捕らえられる。アンテナ１０２が反射波を捕らえることによって発生した高周波電力は、アンテナ１０２から制御装置１１０ａへ供給される。
制御装置１１０ａは、アンテナ１０２によって供給された高周波電力に基づいて、褥瘡を検出する。制御装置１１０ａは、高周波電力に基づいて、褥瘡のサイズと体積とを導出する。制御装置１１０ａは、褥瘡の検出結果と、褥瘡を検出した場合には、褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを示す情報を出力する。
以下、褥瘡検出装置１００ａに含まれるアンテナ１０２と、制御装置１１０ａとのうち、実施形態と異なる制御装置１１０ａについて説明する。
【0054】
図１１は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの一例を示すブロック図である。
（制御装置１１０ａ）
制御装置１１０ａは、パーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。
制御装置１１０ａは、例えば、アンテナ処理部１１５と、記憶部１２０ａと、情報処理部１３０ａと、表示部１４０と、操作部１６０と、電源部１７０と、各構成要素を図１１に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン１５０とを備える。
記憶部１２０ａには、情報処理部１３０ａにより実行されるプログラム１２１と、アプリ１２２ａとが記憶される。また、記憶部１２０ａには、反射波情報１２３が記憶される。
（制御装置１１０ａ）
制御装置１１０ａは、パーソナルコンピュータ、サーバ、スマートフォン、タブレットコンピュータ又は産業用コンピュータ等の装置によって実現される。
制御装置１１０ａは、例えば、アンテナ処理部１１５と、記憶部１２０ａと、情報処理部１３０ａと、表示部１４０と、操作部１６０と、電源部１７０と、各構成要素を図１１に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン１５０とを備える。
記憶部１２０ａには、情報処理部１３０ａにより実行されるプログラム１２１と、アプリ１２２ａとが記憶される。また、記憶部１２０ａには、反射波情報１２３が記憶される。
【0055】
情報処理部１３０ａは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部１２０ａに格納されたプログラム１２１と、アプリ１２２ａとを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部１３０ａの全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。
情報処理部１３０ａは、例えば、受付部１３１と、処理部１３２と、演算部１３３と、導出部１３４と、判定部１３５と、サイズ導出部１３７ａと、体積導出部１３８ａと、出力部１３６ａとして機能する。
情報処理部１３０ａは、例えば、受付部１３１と、処理部１３２と、演算部１３３と、導出部１３４と、判定部１３５と、サイズ導出部１３７ａと、体積導出部１３８ａと、出力部１３６ａとして機能する。
【0056】
サイズ導出部１３７ａは、判定部１３５によって褥瘡が有ると判定された場合に、判定部１３５からピーク値を取得する。サイズ導出部１３７ａは、取得したピーク値に基づいて、褥瘡のサイズを導出する。
図１２は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの処理を説明するための図である。図１２において、横軸はＭａｇｎｉｔｕｄｅ（信号強度）（ピーク値）であり、縦軸は褥瘡のサイズである。図１２は、一例として、ステージ２について、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとを関係づけた情報を示す。ここでは、褥瘡のサイズがＸＹ平面上の一辺の長さＬで表される場合について説明を続ける。
図１２は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの処理を説明するための図である。図１２において、横軸はＭａｇｎｉｔｕｄｅ（信号強度）（ピーク値）であり、縦軸は褥瘡のサイズである。図１２は、一例として、ステージ２について、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとを関係づけた情報を示す。ここでは、褥瘡のサイズがＸＹ平面上の一辺の長さＬで表される場合について説明を続ける。
【0057】
図１２によれば、ステージ２について、ピーク値と褥瘡のサイズとは比例することが分かる。このため、ステージを仮定することによって、ピーク値から褥瘡のサイズを導出できることが分かる。
図１２には、一例として、ステージ２の場合について示したが、ステージ２以外の例えばステージ１、ステージ３、ステージ４の場合についても、ピーク値と褥瘡のサイズとは、傾きが異なる場合があるが比例する。一又は複数のステージの各々について、ピーク値と褥瘡のサイズとの関係が予め用意され、記憶部１２０ａに記憶されている。
サイズ導出部１３７ａは、一又は複数のステージの各々についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、ピーク値に対応する褥瘡のサイズを取得する。サイズ導出部１３７ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを出力部１３６ａに出力する。サイズ導出部１３７ａは、褥瘡のサイズを示す情報を、体積導出部１３８ａに出力する。
図１２には、一例として、ステージ２の場合について示したが、ステージ２以外の例えばステージ１、ステージ３、ステージ４の場合についても、ピーク値と褥瘡のサイズとは、傾きが異なる場合があるが比例する。一又は複数のステージの各々について、ピーク値と褥瘡のサイズとの関係が予め用意され、記憶部１２０ａに記憶されている。
サイズ導出部１３７ａは、一又は複数のステージの各々についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、ピーク値に対応する褥瘡のサイズを取得する。サイズ導出部１３７ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを出力部１３６ａに出力する。サイズ導出部１３７ａは、褥瘡のサイズを示す情報を、体積導出部１３８ａに出力する。
【0058】
図１３は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの処理を説明するための図である。図１３は、Ｔｉｍｅ（時間）とＭａｇｎｉｔｕｄｅ（信号強度）とを関係づけた情報の一例を、複数の褥瘡のサイズについて示したものである。このＴｉｍｅとＭａｇｎｉｔｕｄｅとの関係は、導出部１３４が作成したスカログラムの使用周波数帯での時間分布である。
図１３において、横軸はＴｉｍｅ（時間）［ｎｓ］であり、縦軸はＭａｇｎｉｔｕｄｅ（信号強度）である。図１３は、一例として、４種類の褥瘡のサイズ（Ｌ＝２０、３０、４０、５０［ｍｍ］）の各々について示す。さらに、図１３には、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅの閾値（以下「強度閾値」という）が破線で示されている。強度閾値の一例は、全てのデータがばらける値である。強度閾値は予め設定されている。ここでは、強度閾値の一例として、５×１０＾－３が設定されている場合について説明を続ける。
図１３において、横軸はＴｉｍｅ（時間）［ｎｓ］であり、縦軸はＭａｇｎｉｔｕｄｅ（信号強度）である。図１３は、一例として、４種類の褥瘡のサイズ（Ｌ＝２０、３０、４０、５０［ｍｍ］）の各々について示す。さらに、図１３には、Ｍａｇｎｉｔｕｄｅの閾値（以下「強度閾値」という）が破線で示されている。強度閾値の一例は、全てのデータがばらける値である。強度閾値は予め設定されている。ここでは、強度閾値の一例として、５×１０＾－３が設定されている場合について説明を続ける。
【0059】
図１３において、（１）は褥瘡のサイズがＬ＝５０［ｍｍ］の場合に信号強度が閾値に到達するまでの時間を示し、（２）は褥瘡のサイズがＬ＝４０［ｍｍ］の場合に信号強度が閾値に到達するまでの時間を示し、（３）は褥瘡のサイズがＬ＝３０［ｍｍ］の場合に信号強度が閾値に到達するまでの時間を示し、（４）は褥瘡のサイズがＬ＝２０［ｍｍ］の場合に信号強度が閾値に到達するまでの時間を示す。
体積導出部１３８ａは、導出部１３４が作成したスカログラムを取得し、取得したスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出する。体積導出部１３８ａは、サイズ導出部１３７ａが出力した褥瘡のサイズを示す情報を取得する。体積導出部１３８ａは、導出した使用周波数帯での時間分布と取得した褥瘡のサイズを示す情報とに基づいて強度閾値への到達時間を示す情報を取得する。
体積導出部１３８ａは、導出部１３４が作成したスカログラムを取得し、取得したスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出する。体積導出部１３８ａは、サイズ導出部１３７ａが出力した褥瘡のサイズを示す情報を取得する。体積導出部１３８ａは、導出した使用周波数帯での時間分布と取得した褥瘡のサイズを示す情報とに基づいて強度閾値への到達時間を示す情報を取得する。
【0060】
体積導出部１３８ａは、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。
図１４は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの処理を説明するための図である。図１４は、Ｔｉｍｅ（時間）と褥瘡のＶｏｌｕｍｅ（体積）とを関係づけた情報の一例を示す。このＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係は、予め用意されている。ここで、Ｔｉｍｅの一例は、到達時間である。
図１４において、横軸はＴｉｍｅ［ｎｓ］であり、縦軸はＶｏｌｕｍｅ［ｍｍ＾３］である。
体積導出部１３８ａは、ＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、強度閾値への到達時間に対応する褥瘡の体積を求める。体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
図１４は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの処理を説明するための図である。図１４は、Ｔｉｍｅ（時間）と褥瘡のＶｏｌｕｍｅ（体積）とを関係づけた情報の一例を示す。このＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係は、予め用意されている。ここで、Ｔｉｍｅの一例は、到達時間である。
図１４において、横軸はＴｉｍｅ［ｎｓ］であり、縦軸はＶｏｌｕｍｅ［ｍｍ＾３］である。
体積導出部１３８ａは、ＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、強度閾値への到達時間に対応する褥瘡の体積を求める。体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
【0061】
出力部１３６ａは、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得する。さらに、出力部１３６ａは、褥瘡の有無の判定結果が、褥瘡が有ることを示す場合に、サイズ導出部１３７ａが出力したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、体積導出部１３８ａが出力した褥瘡の体積を示す情報を取得する。
【0062】
出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせに基づいて、一又は複数のステージを特定する情報の各々について一又は複数の褥瘡のサイズと一又は複数の褥瘡のサイズの各々について褥瘡の体積とを関連付けた情報から、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積を取得する。ここで、一又は複数のステージを特定する情報の各々について一又は複数の褥瘡のサイズと一又は複数の褥瘡のサイズの各々について褥瘡の体積とを関連付けた情報は予め用意され、記憶部１２０ａに記憶されている。
【0063】
出力部１３６ａは、取得した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。さらに、出力部１３６ａは、褥瘡の有無の判定結果が、褥瘡が有ることを示す場合に、
取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、体積導出部１３８ａから取得した褥瘡の体積に近い値のものを取得する。出力部１３６ａは、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得する。出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、体積導出部１３８ａから取得した褥瘡の体積に近い値のものを取得する。出力部１３６ａは、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得する。出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
【0064】
（褥瘡検出装置の動作）
図１５は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１５には、ベッド３０に載置されたマットレス２０上に、頭部を枕１０に載せて、患者ＰＡが横たわっており、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下で、且つベッド３０とマットレス２０との間に、ユーザーが、アンテナ１０２を設置した後の動作が示される。
ステップＳ１－２からステップＳ７－２は、図１０を参照して説明したステップＳ１－１からステップＳ７－１を適用できる。
図１５は、実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの動作の一例を示すフローチャートである。図１５には、ベッド３０に載置されたマットレス２０上に、頭部を枕１０に載せて、患者ＰＡが横たわっており、患者ＰＡの褥瘡を検出する部位の下で、且つベッド３０とマットレス２０との間に、ユーザーが、アンテナ１０２を設置した後の動作が示される。
ステップＳ１－２からステップＳ７－２は、図１０を参照して説明したステップＳ１－１からステップＳ７－１を適用できる。
【0065】
（ステップＳ８－２）
判定部１３５は、褥瘡の判定結果が、褥瘡が有ることを示すか否かを判定する。
（ステップＳ９－２）
判定部１３５は、褥瘡の判定結果が、褥瘡が無いことを示す場合、褥瘡の判定結果を示す情報を出力部１３６ａへ出力する。
出力部１３６ａは、判定部１３５が出力した褥瘡の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
判定部１３５は、褥瘡の判定結果が、褥瘡が有ることを示すか否かを判定する。
（ステップＳ９－２）
判定部１３５は、褥瘡の判定結果が、褥瘡が無いことを示す場合、褥瘡の判定結果を示す情報を出力部１３６ａへ出力する。
出力部１３６ａは、判定部１３５が出力した褥瘡の判定結果を示す情報を取得し、取得した褥瘡の判定結果を示す情報を処理することによって、表示部１４０に、褥瘡の有無の判定結果を表示する。
【0066】
（ステップＳ１０－２）
サイズ導出部１３７ａは、判定部１３５によって褥瘡が有ると判定された場合に、判定部１３５からピーク値を取得する。サイズ導出部１３７ａは、取得したピーク値に基づいて、一又は複数のステージについてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係の各々から、ピーク値に対応する褥瘡のサイズを取得する。
サイズ導出部１３７ａは、判定部１３５によって褥瘡が有ると判定された場合に、判定部１３５からピーク値を取得する。サイズ導出部１３７ａは、取得したピーク値に基づいて、一又は複数のステージについてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係の各々から、ピーク値に対応する褥瘡のサイズを取得する。
【0067】
（ステップＳ１１－２）
体積導出部１３８ａは、導出部１３４が作成したスカログラムを取得し、取得したスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出する。体積導出部１３８ａは、サイズ導出部１３７ａから褥瘡のサイズを示す情報を取得する。体積導出部１３８ａは、導出した使用周波数帯での時間分布と取得した褥瘡のサイズを示す情報とに基づいて強度閾値への到達時間を取得する。体積導出部１３８ａは、予め用意されているＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、取得した到達時間に対応する褥瘡の体積を求める。
体積導出部１３８ａは、導出部１３４が作成したスカログラムを取得し、取得したスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出する。体積導出部１３８ａは、サイズ導出部１３７ａから褥瘡のサイズを示す情報を取得する。体積導出部１３８ａは、導出した使用周波数帯での時間分布と取得した褥瘡のサイズを示す情報とに基づいて強度閾値への到達時間を取得する。体積導出部１３８ａは、予め用意されているＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、取得した到達時間に対応する褥瘡の体積を求める。
【0068】
（ステップＳ１２－２）
サイズ導出部１３７ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との組み合わせを一又は複数出力部１３６ａに出力する。体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
出力部１３６ａは、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得する。出力部１３６ａは、サイズ導出部１３７ａが出力したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、体積導出部１３８ａが出力した褥瘡の体積を示す情報を取得する。
出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせに基づいて、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを関連付けた一又は複数の情報から、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積を取得する。出力部１３６ａは、取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、体積導出部１３８ａから取得した褥瘡の体積に近い値のものを取得する。出力部１３６ａは、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得する。出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
サイズ導出部１３７ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との組み合わせを一又は複数出力部１３６ａに出力する。体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
出力部１３６ａは、判定部１３５が出力した褥瘡の有無の判定結果を示す情報を取得する。出力部１３６ａは、サイズ導出部１３７ａが出力したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、体積導出部１３８ａが出力した褥瘡の体積を示す情報を取得する。
出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせに基づいて、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを関連付けた一又は複数の情報から、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積を取得する。出力部１３６ａは、取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、体積導出部１３８ａから取得した褥瘡の体積に近い値のものを取得する。出力部１３６ａは、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得する。出力部１３６ａは、ステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
【0069】
（適用例）
実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの適用例について説明する。一例として、褥瘡が有ると判定された後の処理について説明する。
サイズ導出部１３７ａは、判定部１３５によって褥瘡が有ると判定された場合に、判定部１３５からピーク値を取得する。例えば、サイズ導出部１３７ａは、ピーク値として、０．０１７８を取得する。
実施形態の変形例に係る褥瘡検出装置１００ａの適用例について説明する。一例として、褥瘡が有ると判定された後の処理について説明する。
サイズ導出部１３７ａは、判定部１３５によって褥瘡が有ると判定された場合に、判定部１３５からピーク値を取得する。例えば、サイズ導出部１３７ａは、ピーク値として、０．０１７８を取得する。
【0070】
サイズ導出部１３７ａは、取得したピーク値に基づいて、褥瘡のサイズを導出する。例えば、サイズ導出部１３７ａは、ステージ２についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係（例えば図１２）から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ３９［ｍｍ］を取得する。
同様に、サイズ導出部１３７ａは、ステージ２．５と仮定した場合には、ステージ２．５についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ３３［ｍｍ］を取得する。
同様に、サイズ導出部１３７ａは、ステージ２．５と仮定した場合には、ステージ２．５についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ３３［ｍｍ］を取得する。
【0071】
同様に、サイズ導出部１３７ａは、ステージ３と仮定した場合には、ステージ３についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］を取得する。サイズ導出部１３７ａは、ステージ３．５と仮定した場合には、ステージ３．５についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］を取得する。サイズ導出部１３７ａは、ステージ４と仮定した場合には、ステージ４についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］を取得する。サイズ導出部１３７ａは、ステージ４．５と仮定した場合には、ステージ４．５についてのＭａｇｎｉｔｕｄｅ（ピーク値）と褥瘡のサイズとの関係から、取得したピーク値０．０１７８に基づいて、褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］を取得する。
サイズ導出部１３７ａは、取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを出力部１３６ａに出力する。
サイズ導出部１３７ａは、取得したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを出力部１３６ａに出力する。
【0072】
出力部１３６ａは、サイズ導出部１３７ａが出力したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する。
ステージを特定する情報と褥瘡のサイズと褥瘡の体積とが予め関連付けられている。例えば、（１）ステージ２と褥瘡のサイズ３９［ｍｍ］と褥瘡の体積３９５５［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（２）ステージ２．５と褥瘡のサイズ３３［ｍｍ］と褥瘡の体積３７０３［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（３）ステージ３と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積３６２５［ｍｍ＾３］とが関係づけられている。例えば、（４）ステージ３．５と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積４８７５［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（５）ステージ４と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積５５００［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（６）ステージ４．５と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積６２５０［ｍｍ＾３］とが関係づけられている。
出力部１３６ａは、（１）から（６）に示される褥瘡を候補とする。
ステージを特定する情報と褥瘡のサイズと褥瘡の体積とが予め関連付けられている。例えば、（１）ステージ２と褥瘡のサイズ３９［ｍｍ］と褥瘡の体積３９５５［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（２）ステージ２．５と褥瘡のサイズ３３［ｍｍ］と褥瘡の体積３７０３［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（３）ステージ３と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積３６２５［ｍｍ＾３］とが関係づけられている。例えば、（４）ステージ３．５と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積４８７５［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（５）ステージ４と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積５５００［ｍｍ＾３］とが関係づけられ、（６）ステージ４．５と褥瘡のサイズ２５［ｍｍ］と褥瘡の体積６２５０［ｍｍ＾３］とが関係づけられている。
出力部１３６ａは、（１）から（６）に示される褥瘡を候補とする。
【0073】
体積導出部１３８ａは、導出部１３４が作成したスカログラムを取得し、取得したスカログラムから使用周波数帯での時間分布（例えば図１３）を導出する。体積導出部１３８ａは、サイズ導出部１３７ａから褥瘡のサイズを示す情報を取得する。体積導出部１３８ａは、導出した使用周波数帯での時間分布と取得した褥瘡のサイズを示す情報とに基づいて強度閾値への到達時間を取得する。体積導出部１３８ａは、ＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係（例えば図１４）から、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。
例えば、体積導出部１３８ａは、強度閾値への到達時間として、１．７１３［ｎｓ］を取得する。体積導出部１３８ａは、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。例えば、体積導出部１３８ａは、ＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、取得した到達時間１．７１３［ｎｓ］に基づいて、褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］を取得する。体積導出部１３８ａは、取得した褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
例えば、体積導出部１３８ａは、強度閾値への到達時間として、１．７１３［ｎｓ］を取得する。体積導出部１３８ａは、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。例えば、体積導出部１３８ａは、ＴｉｍｅとＶｏｌｕｍｅとの関係から、取得した到達時間１．７１３［ｎｓ］に基づいて、褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］を取得する。体積導出部１３８ａは、取得した褥瘡の体積を示す情報を出力部１３６ａに出力する。
【0074】
出力部１３６ａは、体積導出部１３８ａが出力した褥瘡の体積を示す情報を取得する。出力部１３６ａは、取得した褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］に基づいて、（１）から（６）に示される褥瘡の候補の体積から、褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］に最も近い候補を選択する。
この例では、体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積３９５５［ｍｍ＾３］が褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］に最も近いため、ステージ２と褥瘡のサイズ３９［ｍｍ］を選択する。体積導出部１３８ａは、選択したものを推定結果とする。出力部１３６ａは、選択したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
実際には、褥瘡の深さは３．０［ｍｍ］（ステージ２から２．５）で、褥瘡のサイズは３５ｍｍであった。推定結果との違いがあるが、この程度の違いは、褥瘡の評価には支障のない誤差である。その結果、褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡の推定に使用できることが分かる。
この例では、体積導出部１３８ａは、褥瘡の体積３９５５［ｍｍ＾３］が褥瘡の体積４０４８［ｍｍ＾３］に最も近いため、ステージ２と褥瘡のサイズ３９［ｍｍ］を選択する。体積導出部１３８ａは、選択したものを推定結果とする。出力部１３６ａは、選択したステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報とを処理することによって、表示部１４０に、ステージと、褥瘡のサイズと、褥瘡の体積とを表示する。
実際には、褥瘡の深さは３．０［ｍｍ］（ステージ２から２．５）で、褥瘡のサイズは３５ｍｍであった。推定結果との違いがあるが、この程度の違いは、褥瘡の評価には支障のない誤差である。その結果、褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡の推定に使用できることが分かる。
【0075】
前述した実施形態の変形例では、褥瘡検出装置１００ａが、褥瘡のステージと褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを出力する場合について説明したがこの例に限られない。例えば、褥瘡検出装置１００ａが、褥瘡のステージと褥瘡のサイズと褥瘡の体積との少なくとも一つを出力するようにしてもよい。
前述した実施形態に変形例において、褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡のサイズと褥瘡の体積とに基づいて、褥瘡の深さを導出する深さ導出部を有するようにしてもよい。出力部１３６ａは、深さ導出部が導出した褥瘡の深さを示す情報を出力するようにしてもよい。
前述した実施形態に変形例において、褥瘡検出装置１００ａは、褥瘡のサイズと褥瘡の体積とに基づいて、褥瘡の深さを導出する深さ導出部を有するようにしてもよい。出力部１３６ａは、深さ導出部が導出した褥瘡の深さを示す情報を出力するようにしてもよい。
【0076】
実施形態の変形例によれば、褥瘡検出装置１００ａは、スカログラムから信号強度の最大値を取得し、取得した信号強度の最大値に基づいて、褥瘡のサイズを導出できる。
このように構成することによって、時間軸での信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡のサイズを導出できる。このため、褥瘡のサイズの導出精度を向上できるとともに患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡のサイズをモニタリングできる。
このように構成することによって、時間軸での信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡のサイズを導出できる。このため、褥瘡のサイズの導出精度を向上できるとともに患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡のサイズをモニタリングできる。
【0077】
褥瘡検出装置１００ａは、スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での時間分布と褥瘡のサイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。
このように構成することによって、時間軸での信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡の体積を導出できる。このため、褥瘡の体積の導出精度を向上できるとともに患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡の体積をモニタリングできる。
このように構成することによって、時間軸での信号強度を詳細に分析できるため、褥瘡とアンテナ１０２との間の距離が変化した場合でも、褥瘡の体積を導出できる。このため、褥瘡の体積の導出精度を向上できるとともに患者ＰＡの寝心地を悪化させることなく、褥瘡の体積をモニタリングできる。
【0078】
褥瘡検出装置１００ａは、スカログラムから信号強度の最大値を取得し、取得した信号強度の最大値に基づいて、褥瘡のステージと褥瘡のサイズとの一又は複数の候補に絞ることができる。この時点で、想定されるステージ数だけ候補がある。褥瘡検出装置１００ａは、ステージと褥瘡のサイズとの一又は複数の組み合わせに基づいて、ステージと褥瘡のサイズと褥瘡の体積とを関連付けた一又は複数の情報から、ステージと褥瘡のサイズとの一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積を取得する。
褥瘡検出装置１００ａは、スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での時間分布と褥瘡のサイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。
褥瘡検出装置１００ａは、取得したステージと褥瘡のサイズとの一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、導出した褥瘡の体積に近い値のものを取得し、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得できる。このため、褥瘡の体積の導出結果に基づいて、先の候補から、一意にステージが特定できる。
褥瘡検出装置１００ａは、スカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での時間分布と褥瘡のサイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した到達時間に基づいて、褥瘡の体積を導出する。
褥瘡検出装置１００ａは、取得したステージと褥瘡のサイズとの一又は複数の組み合わせの各々に対応する褥瘡の体積のうち、導出した褥瘡の体積に近い値のものを取得し、取得したものに対応するステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報とを取得できる。このため、褥瘡の体積の導出結果に基づいて、先の候補から、一意にステージが特定できる。
【0079】
＜構成例＞
一構成例として、生体へマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波の反射波を受信するアンテナ（実施形態では、アンテナ１０２）と、アンテナに給電する給電部（実施形態では、給電部１０９）と、アンテナが受信した反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、演算部によって取得された周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、導出部が導出した周波数成分と時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部とを備え、アンテナは、生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置である。
一構成例として、演算部は、差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換することによって、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
一構成例として、導出部は、差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換した結果に基づいてスペクトログラム又はスカログラムを作成し、判定部は、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する。
一構成例として、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムから取得される信号強度の最大値と信号強度の最大値と褥瘡のサイズとを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡のサイズを導出するサイズ導出部をさらに有する。
一構成例として、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での前記時間分布と褥瘡の前記サイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した到達時間と、到達時間と褥瘡の体積とを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡の体積を導出する体積導出部をさらに有する。
一構成例として、前記サイズ導出部は、導出した褥瘡の前記サイズを示す情報と、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する。
一構成例として、前記出力部は、前記サイズ導出部が導出した前記褥瘡のサイズ前記サイズ導出部が取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、前記体積導出部が導出した褥瘡の前記体積とに基づいて、褥瘡のステージを導出する。
一構成例として、生体へマイクロ波を送信し、送信したマイクロ波の反射波を受信するアンテナ（実施形態では、アンテナ１０２）と、アンテナに給電する給電部（実施形態では、給電部１０９）と、アンテナが受信した反射波と健康な生体へマイクロ波を送信した場合に得られる反射波との差分信号に基づいて、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する演算部と、演算部によって取得された周波数成分と時間情報とに基づいて、周波数成分と時間との関係を導出する導出部と、導出部が導出した周波数成分と時間との関係に基づいて、褥瘡の有無を判定する判定部と、判定部による褥瘡の有無の判定結果を出力する出力部とを備え、アンテナは、生体と非接触に設置される、褥瘡検出装置である。
一構成例として、演算部は、差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換することによって、差分信号から周波数成分と時間情報とを取得する。
一構成例として、導出部は、差分信号をフーリエ変換又はウェーブレット変換した結果に基づいてスペクトログラム又はスカログラムを作成し、判定部は、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムに基づいて、褥瘡の有無を判定する。
一構成例として、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムから取得される信号強度の最大値と信号強度の最大値と褥瘡のサイズとを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡のサイズを導出するサイズ導出部をさらに有する。
一構成例として、導出部が作成したスペクトログラム又はスカログラムから使用周波数帯での時間分布を導出し、導出した使用周波数帯での前記時間分布と褥瘡の前記サイズとに基づいて所定の閾値への到達時間を取得し、取得した到達時間と、到達時間と褥瘡の体積とを関係づけた情報とに基づいて、褥瘡の体積を導出する体積導出部をさらに有する。
一構成例として、前記サイズ導出部は、導出した褥瘡の前記サイズを示す情報と、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の組み合わせを取得する。
一構成例として、前記出力部は、前記サイズ導出部が導出した前記褥瘡のサイズ前記サイズ導出部が取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との複数の組み合わせとに基づいて、褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の組み合わせを取得し、取得した褥瘡のステージを特定する情報と褥瘡のサイズを示す情報と褥瘡の体積を示す情報との一又は複数の前記組み合わせと、前記体積導出部が導出した褥瘡の前記体積とに基づいて、褥瘡のステージを導出する。
【0080】
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合わせを行うことができる。これら実施形態及びその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、前述の制御装置１１０、制御装置１１０ａは内部にコンピュータを有している。そして、前述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
なお、前述の制御装置１１０、制御装置１１０ａは内部にコンピュータを有している。そして、前述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【0081】
１０…枕、 ２０…マットレス、 ３０…ベッド、 １００、１００ａ…褥瘡検出装置、 １０２…アンテナ、 １０４…給電線、 １０６…放射素子、 １０７…誘電体基板、 １０８…地導体板、 １０９…給電部、 １１０、１１０ａ…制御装置、 １１５…アンテナ処理部、 １２０、１２０ａ…記憶部、 １２１…プログラム、 １２２、１２２ａ…アプリ、 １２３…反射波情報、 １３０、１３０ａ…情報処理部、 １３１…受付部、 １３２…処理部、 １３３…演算部、 １３４…導出部、 １３５…判定部、 １３６、１３６ａ…出力部、 １３７ａ…サイズ導出部、 １３８ａ…体積導出部、 １４０…表示部、 １５０…バスライン、 １６０…操作部、 １７０…電源部、 ２０２、２０２ｍ…骨、 ２０４、２０４ｍ…筋肉層、 ２０６、２０６ｍ…脂肪層、 ２０８、２０８ｍ…皮膚層、 ２１０、２１０ｍ…血液層、 ２１２ｍ…欠陥範囲、 ２２０ｍ…空気層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】