特許 7345825 睡眠時の呼吸音測定装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-08

(45)【発行日】2023-09-19

(54)【発明の名称】睡眠時の呼吸音測定装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20230911BHJP

   A61B 5/08 20060101ALI20230911BHJP

【ＦＩ】

H04R1/02 106

A61B5/08

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019138016

(22)【出願日】2019-07-26

(65)【公開番号】P2021022821

(43)【公開日】2021-02-18

【審査請求日】2022-05-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000101204

【氏名又は名称】株式会社ｏｎｅＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】越智 優

(72)【発明者】

【氏名】大越 健史

(72)【発明者】

【氏名】葛原 弘安

(72)【発明者】

【氏名】濱田 裕史

【審査官】佐久 聖子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２０２９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】登録実用新案第３１２２６３９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００８－１６１６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０６１２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第２００５－００９４１１１（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１８２０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１０１３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／１０５１８０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０９７１２６４７（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５３１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２５４３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１４－５２２６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０２８４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１５２３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１７０４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－ １／０８

１／１２－ １／１４

１／４２－ １／４６

Ａ６１Ｂ ５／００－ ５／０３

５／０６－ ５／２２

７／００－ ７／０４

９／００－１０／０６

Ｇ０１Ｈ １／００－１７／００

Ｇ０１Ｎ２９／００－２９／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験者頸部の周方向に沿って装着可能に構成され、被験者の呼吸音を導入するための導音口が開口されたネックバンドを備え、
前記ネックバンドには、前記導音口から導入された呼吸音を導くための導音空間が設けられるとともに、当該導音空間の導音方向の終端にマイクロフォンが設けられ、
前記導音口に、前記導音空間側に向かって内径が次第に狭まるテーパー状の集音部が設けられており、
一定の内径を有し、前記集音部と前記マイクロフォンとの間の前記導音空間を形成し、前記導音口から前記マイクロフォンに向かって直線状に延びる導音管と、
表面に前記導音管が取り付けられ、前記導音空間と連通するように表裏方向に貫通する導音孔が設けられた基板とを備え、
前記基板の裏面には、前記導音孔を塞ぐように前記マイクロフォンが取り付けられ、前記導音孔を通して前記マイクロフォンに呼吸音が導入されるように構成されている
ことを特徴とする呼吸音測定装置。

【請求項2】

請求項１に記載の呼吸音測定装置において、
前記導音孔の内径は、前記導音管の内径より小さい
ことを特徴とする呼吸音測定装置。

【請求項3】

請求項１に記載の呼吸音測定装置において、
前記ネックバンドは、当該ネックバンドの内周面より被験者側に突出する突出部を有し、当該突出部に前記集音部が設けられている
ことを特徴とする呼吸音測定装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の呼吸音測定装置において、
前記集音部の周りを囲み、前記ネックバンドが被験者頸部に装着された際に、被験者頸部に当接する当接部が、被験者頸部に押し付けられて密着可能な弾性材で形成されていることを特徴とする呼吸音測定装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験者の睡眠時の呼吸音測定装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、被験者の睡眠状態を測定する方法や装置が知られている。

【0003】

例えば、特許文献１にはマイクロフォンを各患者の首の周りに設けて、患者の睡眠中にマイクロフォンが受信した音を記録する方法が示されている。

【0004】

また、特許文献２にはネックバントに設けられ、被験者が前記ネックバンドを装着した場合に被験者の頸部に接触して生体情報を検出する生体情報を検出する装置が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１３－５０４４０６号公報

【文献】特開２００７－２０２９３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ネックバンド式の呼吸音測定装置では、吸気・呼気の気流音（以下、単に呼吸音という）と同時に、外部の雑音や喉の血流音（心拍音）が記録される場合がある。外部の雑音としては、外気から伝搬される空気伝搬音と、測定装置の筐体が受ける振動による固体伝搬音とがある。固体伝搬音は、例えば、被験者が就寝中に体位変動をした場合等に、測定装置が寝具や被験者の手などでこすれることにより発生し得る。そこで、従来技術では、マイクロフォンで測定された測定データからいびき等の呼吸音のみを抽出するために、ノイズ除去やフーリエ変換を行うといった面倒な加工処理が必要であった。

【0007】

また、マイクロフォンを用いて、睡眠時無呼吸を精度よく判定しようとすると、いびきの判別だけでは十分ではなく、通常睡眠状態すなわち呼吸音（いびきと比較して微弱な呼吸音）がある状態と、睡眠時無呼吸状態すなわち実質的に呼吸音がない状態とを判別する必要がある。通常睡眠時における呼吸音は、いびきと比較するとその音量が非常に小さいため、通常睡眠時における呼吸音がノイズに埋もれてしまう可能性がある。

【0008】

そのため、現状では、睡眠時無呼吸の測定精度を高めるためには、マイクロフォンに加えて、加速度センサー、フローセンサー、酸素飽和度センサー等の複数種類のセンサーを組み合わせた測定が行われている。しかしながら、複数種類のセンサーを組み合わせた測定を行う場合、装置が煩雑になるとともに、被験者の負担も大きくなるという問題がある。

【0009】

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ネックバンド式の呼吸音測定装置において、複数のセンサーを組み合わせずに測定精度を向上させた呼吸音測定装置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】

【0010】

本発明の一態様に係る呼吸音測定装置は、被験者頸部の周方向に沿って装着可能に構成され、被験者の呼吸音を導入するための導音口が開口されたネックバンドを備え、前記ネ
ックバンドには、前記導音口から導入された呼吸音を導くための導音空間が設けられるとともに、当該導音空間の導音方向の終端にマイクロフォンが設けられ、前記導音口には、前記導音空間側に向かって内径が次第に狭まるテーパー状の集音部が設けられており、一定の内径を有し、前記集音部と前記マイクロフォンとの間の前記導音空間を形成し、前記導音口から前記マイクロフォンに向かって直線状に延びる導音管と、表面に前記導音管が取り付けられ、前記導音空間と連通するように表裏方向に貫通する導音孔が設けられた基板とを備え、前記基板の裏面には、前記導音孔を塞ぐように前記マイクロフォンが取り付けられ、前記導音孔を通して前記マイクロフォンに呼吸音が導入されるように構成されている、ことを特徴とする。

【0011】

本態様によると、集音部が、導音口から導音空間側に向かって内径が次第に狭くなっている。換言すると、集音部が、導音口に向かって内径が次第に広がるように構成されており、被験者頸部のより広い範囲から呼吸音を集めて、その音を集約させてマイクロフォンに導くことができる。これにより、被験者頸部からマイクロフォンに導かれる呼吸音が大きくなり、Ｓ／Ｎ比が向上する。すなわち、通常睡眠状態すなわち呼吸音（いびきと比較して微弱な呼吸音）がある状態と、睡眠時無呼吸状態すなわち実質的に呼吸音がない状態とをより明確に判別することができ、呼吸音測定装置の測定精度を向上させることができる。

【0012】

導音管を設けることで、マイクロフォンの位置を被験者頸部から離すことができ、呼吸音の測定において心音の影響をより受けにくくすることができる。

【0013】

さらに、被験者頸部とマイクロフォンとの間に一定の距離を確保しつつ、被験者頸部とマイクロフォンと間の導音距離（導音空間の長さ）を短くすることができ、心音の影響をより受けにくくするとともに呼吸音の減衰量を減らすことができる。

【0014】

前記呼吸音測定装置において、前記導音孔の内径は、前記導音管の内径より小さい、としてもよい。

【0015】

また、前記呼吸音測定装置において、前記ネックバンドは、当該ネックバンドの内周面より被験者側に突出する突出部を有し、当該突出部に前記集音部が設けられている、としてもよい。

【0016】

これにより、被験者の首の形状によらずに、被験者頸部に集音部をより安定的に密着させることができる。

【0017】

前記呼吸音測定装置において、前記集音部の周りを囲み、前記ネックバンドが被験者頸部に装着された際に、被験者頸部に当接する当接部が、被験者頸部に押し付けられて密着可能な弾性部材で形成されている、としてもよい。

【0018】

このように、集音部を弾性材料で形成することにより、集音部を被験者頸部への密着性を高めることができる、すなわち、導音空間の気密性を高めて集音性能を向上させることができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明によると、被験者頸部からマイクロフォンに導かれる呼吸音が大きくなり、Ｓ／Ｎ比を向上させることができるので、呼吸音測定装置の測定精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】呼吸音測定装置の装着状態を示す模式図

【図2】呼吸音測定装置を右斜め上側から見た斜視図

【図3】呼吸音測定装置を左斜め後ろ側から見た斜視図

【図4】呼吸音測定装置を幅方向の中央で切断した断面図

【図5】図４の呼吸音測定装置のうち測定部周りを拡大した拡大図

【図6】図５のVI－VI線断面図

【図7】呼吸音測定装置の概略構成を示すブロック図

【図8A】呼吸音測定装置の動作例を示すフローチャート

【図8B】呼吸音測定装置の動作例を示すフローチャート

【図9】呼吸音測定装置の測定結果の一例を示す波形図

【図10】呼吸音測定装置の他の構成例を示す図３相当の斜視図

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0022】

＜呼吸音測定装置の構成＞
呼吸音測定装置１は、被験者が、就寝前に、頸部に装着し、睡眠時における吸気・呼気の気流音（以下、単に呼吸音という）を測定するためのものである。具体的に、呼吸音測定装置１は、ネックバンド型の装置であり、被験者頸部の周方向に沿って装着可能に構成されている。ネックバンド１１は、例えば、図１に示すように、略Ｃ字状に形成される。ネックバンド１１は、被験者により、開口部分を両側に広げられた後、頸部の後ろ側から頸部に向かって装着され、被験者の頸部を周方向の外側から挟み込むように構成されている。

【0023】

ネックバンド１１を形成する材料は特に限定されないが、被験者が両手で開口部分を両側に広げて首に装着することができ、且つ、被験者が手を離した際にネックバンド１１の内周面１１ａの少なくとも一部が被験者頸部に密着するように弾性を有するとともに、継続的な使用に耐えうる強度を有する弾性材が好ましい。例えば、ネックバンド１１は、板バネの周囲をエラストマー樹脂で取り巻いた弾性構造を採用することができる。ただし、本開示の技術は、ネックバンド１１に板バネの構造を採用することや、エラストマー樹脂を用いることに限定されるものではない。

【0024】

図４及び図５に示すように、ネックバンド１１には、被験者の呼吸音を導入するための導音口が形成されており、導音口から導入された被験者の呼吸音を測定するためのマイクロフォン２が内蔵されている。そして、ネックバンド１１には、導音口から導入された呼吸音をマイクロフォン２に導くための導音空間ＲＳが設けられている。

【0025】

マイクロフォン２は、例えば、ネックバンド１１の一方の開放端部に内蔵された基板５０に実装されている。本実施形態では、ネックバンド１１のうち、基板５０が内蔵された先端部分のことを、測定部４０と呼ぶものとする。また、ネックバンド１１のうち、Ｃ字状の略環状部分であって、被験者の頸部に装着するための構成を装着部３０と呼ぶものとする。

【0026】

なお、本発明において、マイクロフォン２とは、音波を電気信号に変換する機器や装置や回路、及び、そのような機器等に用いるＭＥＭＳマイクロフォンのような音センサー等を広く含む概念で使用するものとし、その具体的な構成は特に限定されない。一方で、本実施形態では、説明の便宜上、「マイクロフォン」との用語を、ＭＥＭＳマイクロフォンのような呼吸音を取得するための音センサーについて用いるものとする。ただし、「マイクロフォン」との用語の意味を限定することを意図するものではない。

【0027】

また、以下の説明では、被験者の呼吸音測定装置１の装着状態を基準として、上下方向、左右方向を定義する。また、被験者の正面（胸）側を前、背中側を後と定義する。また、図１に示すように、呼吸音測定装置１の装着状態を基準として、「被験者側」を定義するものとし、後述する測定部４０や基板５０の説明に際して、それぞれの被験者側を「裏」、その反対側を「表」と呼ぶ場合がある。

【0028】

図３～図５に示すように、測定部４０は、被験者側端部においてネックバンド１１の内周面と面一になるように構成された底板４１と、底板４１と対向するように配置された天板と、底板と天板とを接続する側板とを備え、天板、底板４１及び側板により基板５０等を収容するための収容導音空間ＲＳが形成されている。

【0029】

具体的な図示は省略するが、測定部４０が、使用時にネックバンド１１と一体的に構成されている一方で、被験者が首から外した不使用時に装着部３０から取り外しができるように構成されていてもよい。図５及び図６は、測定部４０が取り外し可能に構成され、測定部４０が装着部３０から取り外された状態を示している。

【0030】

基板５０は、測定部４０の底板４１（被験者側の板）上に、測定部４０の長手方向に沿って延びるように配置されている。基板５０は、測定部４０の底板４１の表面に接着剤等を用いて固定されている。換言すると、基板５０は、接着剤を介して測定部４０に密着されている。また、基板５０は、表側から基板押さえ部材４２によって動かないように固定されている。

【0031】

基板５０表面の略中央には、マイクロフォン２が配置されている。基板５０には、マイクロフォン２と対応する位置において表裏方向に貫通する導音孔５０ａが形成されている。換言すると、導音孔５０ａの内側の空間は、導音空間ＲＳの一部を構成する。より具体的に、導音孔５０ａの内側の空間は、導音空間ＲＳのうち、導音方向の終端側に位置する導音空間ＲＳ１を構成する。このように、マイクロフォン２を基板５０の表面に取り付け、導音孔５０ａを介して基板５０の裏側から呼吸音を導入する構成とすることにより、ノイズが入りにくい構成を実現することができる。

【0032】

基板５０には、マイクロフォン２の他に、呼吸音測定装置１の各構成要素に電源を供給するためのバッテリ５１、測定結果を記憶するための記憶部５２、測定結果を外部機器（例えば、端末機器８０）に送信するための通信モジュール５３、体位／体動を検出するための加速度センサー５４、外部機器との通信及びバッテリへの充電をするためのコネクタ５５、被験者に刺激を与えるためのバイブレータ５６、電源ボタン５７、及び、被験者用のモニタランプ５８等が実装されている。

【0033】

測定部４０の側板には、外側に向かって開口する挿入口が設けられており、挿入口を介して、コネクタ５５に通信用／充電用のケーブルが差し込めるようになっている。

【0034】

電源ボタン５７は、例えば、測定部４０の側板の外側に押しボタンが突出する構成であって、被験者が呼吸音測定装置１の電源のオン／オフ操作ができるようになっている。

【0035】

モニタランプ５８は、例えば、発光ダイオードで構成されている。例えば、測定部４０の側板に、透光性部材で構成された透光部が設けられ、被験者は、その透光部を介してモニタランプ５８の発光状態を見ることで、呼吸音測定装置１の電源のオン／オフ状態や通信状態、充電状態等を確認できるようになっている。

【0036】

測定部４０の底板４１には、マイクロフォン２と対応する位置に、円形状の開口４３が形成されている。測定部４０の底面には、開口４３の外周縁から被験者側に向かって一体
的に突出する同径筒状の筒状突起４４が設けられている。換言すると、筒状突起４４は、ネックバンド１１と一体的に設けられ、且つ、ネックバンド１１の内周面１１ａから被験者側に向かって突出するように設けられている。

【0037】

筒状突起４４は、先端の開口から導入された被験者の呼吸音を長手方向（被験者頸部からマイクロフォン２に向かう導音方向）に導くためのものである。換言すると、筒状突起４４及び底板４１の開口の内側には、筒状突起４４先端の開口から導入された被験者の呼吸音を導音方向に導くための導音空間ＲＳ２が設けられている。

【0038】

導音空間ＲＳ２の周りには、外部から与えられた衝撃等により生じた振動がネックバンド１１を伝搬し、導音空間内に固体伝搬音が発生するのをおさえるための遮音材６０が設けられている。換言すると、筒状突起４４の内壁面には、外径が筒状突起４４の内径よりも若干小さく、筒状突起４４の内壁面に当接する円筒状の遮音材６０が設けられており、遮音材６０の下端の位置が、筒状突起４４の下端位置と揃えられている。ここで、ネックバンド１１の振動は、例えば、被験者が就寝中に体位変動をした場合等に呼吸音測定装置１が寝具や被験者の手などでこすれることにより生じる。

【0039】

遮音材６０を形成する材料は、特に限定されないが、筒状突起４４からの固体振動を吸収しつつ、被験者頸部から取得されて導音路Ｒ２を通過する音波は吸収しにくいような素材で形成されるのが好ましい。遮音材６０には、例えば、シリコンゴムのような弾性材を好適に使用できる。

【0040】

筒状突起４４は、被験者頸部に装着された際に、被験者頸部に押し付けられた場合においても形状が保持できる程度の剛性を有することが望ましい。例えば、筒状突起４４は、底板４１と同じ樹脂で形成される。筒状突起４４を設けることで、被験者頸部とマイクロフォン２との間の距離を確保することができ、呼吸音の測定において心音の影響を受けにくくすることができる。

【0041】

筒状突起４４の先端部（被験者側の端部）には、後述する突出部７０を抜け止めするためのフランジ４４ａが連続一体的に形成されている。また、測定部４０の底板４１には、基板５０との対向面において、開口部４３よりも内径が大きい円形状の窪み部４１ｂが設けられている。

【0042】

なお、測定部４０の形成材料は、装着部３０と同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。同様に、測定部４０と筒状突起４４とを形成する材料が、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0043】

遮音材６０の基板５０側の端部には、前述の窪み部４１ｂと対応した大きさのフランジ６１が一体的に設けられており、このフランジ６１が窪み部４１ｂに係止されることで遮音材６０が測定部４０の外側に抜け落ちないようになっている。また、フランジ６１は、底部４１と基板５０との間及びフランジ６１と基板５０との境界面の密着性を高め空洞をなくしさらに遮音材としての機能も兼ねており、基板５０を介して伝搬される振動による固体振動音をおさえることができる。

【0044】

ネックバンド１１には、筒状突起４４の外側を覆い、測定部４０（底板４１）の被験者側の端面から被験者側に向かって突出する略円筒状の突出部７０が設けられている。突出部７０の先端（被験者側の端）には、ネックバンド１１が被験者に装着された際に、被験者の呼吸音を導入するための導音口が開口されている。

【0045】

図３及び図５に示すように、突出部７０の導音口には、導音空間側に向かって内径が次
第に狭まるテーパー状の集音部７１が設けられている。集音部７１の基端（基板５０側の端）は開口している。換言すると、集音部７１の内側には、導音空間ＲＳ２と連通する導音空間ＲＳ３が形成されている。

【0046】

突出部７０は、その先端部分が被験者頸部に押し付けられることで、被験者頸部の形状に適合して変形かつ密着するように構成されている。すなわち、突出部７０は、ネックバンド１１が被験者頸部に装着された際に、被験者側の端部が被験者頸部に密着し、集音部７１と被験者頸部とで閉じられた導音空間ＲＳ３を形成するように構成されている。突出部７０は、被験者が就寝中に寝がえり等により姿勢が変化した場合に被験者の頸部から測定部４０が離れることが無いように設けられ、さらに突出部７０の姿勢が変化することで頸部に沿う動きをすればなおよい。

【0047】

突出部７０は、被験者頸部との密着性を高めるために、例えば、弾性材で形成されている。なお、突出部７０は、全体が弾性材で形成されている構成に限定されるものではなく、少なくとも、当接部７２が、被験者頸部に押し付けられて密着可能な弾性材で形成されているのが好ましい。

【0048】

突出部７０は、ネックバンド１１が被験者頸部に装着された際に、被験者頸部に当接する先端部分（以下、当接部７２という）が、被験者頸部に沿うように平たく平面状に形成されている。これにより、被験者頸部と、当接部７２との接触面積を広くすることができるとともに、肌への食い込みの痕が残りにくい。

【0049】

集音部７１の基端の内径は、筒状突起４４の内径と揃えられており、被験者側から見た突出部７０の正面視において、集音部７１が筒状突起４４の被験者側の端面を覆っている。これにより、集音部７１は、筒状突起４４と導音空間ＲＳ３との間の遮音材としての機能を兼ねている。

【0050】

さらに、集音部７１の基端開口と、筒状突起４４の先端開口との中心位置が揃えられている。これにより、図５に示すように、集音部の導音空間ＲＳ３、筒状突起４４の導音空間及び導音孔の導音空間が一直線状に並べて配置され、導音口から導入された被験者の呼吸音の音波が、直線状の導音空間ＲＳを介してマイクロフォン２に伝搬されるように構成されている。

【0051】

このような構成にすることで、心音の影響を回避するために、被験者頸部とマイクロフォン２との間に一定の距離を確保しつつ、被験者頸部とマイクロフォンと間の導音距離（導音空間の長さ）を短くすることができる。なお、図５に示すように、突出部７０の円筒状の壁部と筒状突起４４の円筒状の壁部との間に、略円筒状の中空空間７３を設けるようにしてもよい。このような中空空間７３を設けることで、被験者の肌の影響や違和感を緩和することができる。また、被験者頸部への密着性を向上させることができる。

【0052】

なお、導音口の広さは、特に限定されるわけではないが、発明者らが鋭意検討した結果、導音口の広さをより広く確保した方が、信号のＳ／Ｎ比が改善する傾向がある。一方で、集音部７１内の導音空間ＲＳ３として、所定の高さと広さを確保する必要があり、また、測定部４０の厚さは薄い方が被験者の邪魔にならずに好ましいので、それらを総合的加味して導音口の開口の広さや集音部７１の高さを設定するのが望ましい。

【0053】

さらに、突出部７０には、筒状突起４４と底板４１との間に引っ掛けるための円環状に形成された爪部が、集音部７１と連続一体的に設けられている。このような構成にすることで、突出部７０を測定部４０から取り外して交換しやすくなっている。

【0054】

図７は、呼吸音測定装置１は、概略構成を示すブロック図である。図７において、図１～図６と共通の構成には、共通の符号を付している。

【0055】

呼吸音測定装置１は、装置全体としての動作を制御する制御部５９を備えている。制御部５９は、例えばマイクロプロセッサであって、ＣＰＵやメモリ等を有している。制御部５９は、バッテリ５１からの電源供給を受け、記憶部５２に記憶されたプログラム等に基づいて動作する。なお、具体的な動作については後述する「呼吸音測定装置の動作」において説明する。制御部５９は、例えば、測定部４０の収容空間に配置され、例えば、基板５０に実装される。

【0056】

＜呼吸音測定装置の動作＞
次に、図８Ａ及び図８Ｂを用いて、呼吸音測定装置１の動作について具体的に説明する。

【0057】

まず、電源オフの状態から電源ボタン５７が長押しされると、呼吸音測定装置１が起動される（ステップＳ１０）。次に、制御部５９は、バッテリ５１の残量があるかどうかを確認する（ステップＳ１１）。バッテリ５１の残量が十分でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御部５９は、呼吸音測定装置１の電源を再びオフにし、処理を終了する。

【0058】

一方で、バッテリ５１の残量が十分残っている場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部５９は、所定時間以内に被験者が呼吸音測定装置１を首に装着したかどうかを判定する（ステップＳ１２）。呼吸音測定装置１が被験者の首に装着されたか否かは、例えば、加速度センサー５４やマイクロフォン２の測定結果に基づいて判定する。所定時間が経過しても呼吸音測定装置１の装着が確認できない場合（Ｓ１２でＮＯ）、制御部５９は、呼吸音測定装置１の電源をオフにし、処理を終了する。装着確認のための所定時間は、特に限定されないが、例えば、数分程度である。

【0059】

制御部５９は、吸音測定装置１の装着が確認されると（Ｓ１２でＹＥＳ）、呼吸音測定のためのタイマー設定を行う（ステップＳ１３）。ここでは、例えば、互いに異なる３つの時間ｔ１，ｔ２，ｔ３（ｔ１＜ｔ２＜ｔ３）が設定される。

【0060】

そして、吸音測定装置１が被験者頸部に装着されていることを再度確認するとともに（ステップＳ１４）、電源ボタン５７の長押しがされていないことを確認し（ステップＳ１５）、呼吸音の測定工程に入る（ステップＳ１６）。

【0061】

ステップＳ１７～Ｓ１９では、制御部５９は、所定時間ｔ１毎に、加速度センサー５４から得られた加速度データを基に、被験者の体位を検出する。

【0062】

ステップＳ２１～Ｓ２３では、制御部５９は、所定時間ｔ２（ｔ１＜ｔ２）毎に、いびきの有無の判定をするとともに（ステップＳ２２）、睡眠時無呼吸の発生の有無を判定する（ステップＳ２３）。

【0063】

図９では、（ａ）被験者が通常睡眠時の呼吸音（以下、通常時呼吸音という）、（ｂ）いびきをかいている場合の呼吸音（以下、いびき音という）の測定結果の一例を示している。図９には、約３０秒程度の測定結果を示しており、アンプ回路（図示省略）を用いて呼吸音を３５０倍程度増幅したものである。図９（ａ），（ｂ）に示すように、通常時呼吸音といびき音とは、音量が大きく異なるので、いびきの有無は、比較的容易に判別することができる。なお、ここで示す測定時間及び測定倍率については、あくまで一例であり、異なる時間や倍率であってもよく、これらの数値に本願発明の範囲を限定する意図はない。本実施形態内の他の場所で使用する数値についても、同様である。

【0064】

一方で、睡眠時無呼吸の発生の有無は、一時的に呼吸が止まっていることを判断する必要がある。そこで、例えば、呼吸音測定装置１では、いびきの有無の判定時よりも増幅率を上げて、睡眠時の呼吸音データを取得する。図９において、（ｃ）は被験者通常時呼吸音の測定結果を示し、（ｄ）は睡眠時に無呼吸期間がある場合の呼吸音（以下、無呼吸時呼吸音という）の測定結果を示している。図９の（ｃ），（ｄ）では、図９の（ａ），（ｂ）と比較して、増幅率を２５倍程度高めている。すなわち、呼吸音を９０００倍程度増幅したものである。

【0065】

なお、睡眠時無呼吸の発生の有無の具体的な判定方法は、特に限定されないが、例えば、図９（ｃ），（ｄ）のように測定された呼吸音について、その通常睡眠時の呼吸音データが所定の閾値を下回っている期間が、所定の期間継続している場合に、被験者が睡眠時無呼吸の状態になっていると判定する。

【0066】

次のステップＳ２４では、ステップＳ２２，Ｓ２３において、いびきまたは睡眠時無呼吸の判定がされたかどうかを確認する。ステップＳ２４において、いびきまたは睡眠時無呼吸があったと判定されていた場合、制御部５９は、例えば、被験者の体位を変えさせるために、例えば、バイブレータ５６を起動して振動させる（ステップＳ２５）。また、あわせて、ステップＳ２１の判定をするかどうかの判断の基となる時間ｔ２をリセットする（ステップＳ２６）。

【0067】

次のステップＳ２７～Ｓ２９では、制御部５９は、所定時間ｔ３毎に、上記の判定結果や各センサーでの測定データを保存する。保存先は、特に限定されないが、例えば、呼吸音測定装置１に内蔵されている記憶部５２に保存される。また、所定時間ｔ３毎に、通信モジュール５３を介して、外部の端末機器８０等にデータを送信し、端末機器８０内の記憶部に記憶させたり、端末機器８０の表示画面８１に表示させるようにしてもよい。

【0068】

上記のステップＳ１４からステップＳ２９の処理を繰り返し、所定の測定時間が経過すると、ステップＳ３０でＹＥＳ判定となり、制御部５９は、呼吸音測定装置１の電源をオフにし、処理を終了する。

【0069】

以上のように、本実施形態では、ネックバンド１１（突出部７０）に被験者の呼吸音を導入するための導音口を設け、その導音口に導音空間側（測定部側）に向かって内径が次第に狭まるテーパー状の集音部を設けている。これにより、被験者頸部の広い範囲から呼吸音を集めて、その音を集約させてマイクロフォン２に導くことができる。これにより、被験者頸部からマイクロフォン２に導かれる呼吸音が大きくなり、Ｓ／Ｎ比が向上し、ひいては、呼吸音測定装置の測定精度を向上させることができる。

【0070】

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態において、ネックバンド１１の形状は、略Ｃ字形状に限定されるものではない。ネックバンド１１は、被験者の頸部に装着されて被験者頸部の呼吸音がマイクロフォン２で測定できるように構成されていればよく、例えば、ビニールや繊維等の柔らかい素材で形成されたネックバンドを首に巻付け、面ファスナーやアジャスターバックルのような係止具で係止するような構成であってもよい。

【0071】

また、上記実施形態では、ネックバンド１１に、略円筒状の突出部７０が設けられているものとしたが、これに限定されない。例えば、図１０に示すように、突出部７０を省いて、測定部４０の底板４１に対して、集音部７１を設けるようにしてもよく、呼吸音測定装置１の測定精度を向上させることができるという上記の実施形態と同様の効果が得られる。この場合、測定部４０の底板４１が、当接部としての機能を兼ねる。

【0072】

ただし、突出部７０を設けることで、被験者の首の形状によらずに、集音部７１を被験者頸部により安定的に密着させることができ、その密着性も高めることができる。

【0073】

また、上記実施形態では、測定部４０に筒状突起４４が設けられているものとしたが、筒状突起４４を省いた構成としてもよい。この場合、例えば、集音部７１の基端部と、基板５０の導音孔５０ａとが直接接続される、すなわち、導音口から導入された呼吸音は、導音空間ＲＳ３から導音空間ＲＳ１に導入され、マイクロフォン２に導かれる。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明は、主に在宅等で被験者の睡眠状態を測定する装置として有用である。

【符号の説明】

【0075】

１ 呼吸音測定装置
２ マイクロフォン
１１ ネックバンド
４４ 筒状突起（導音管）
ＲＳ 導音空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】