JP6467044B2 - Shunt sound analysis device, shunt sound analysis method, computer program, and recording medium - Google Patents

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Description

本発明は、被測定者から取得したシャント音を解析するシャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a shunt sound analysis device, a shunt sound analysis method, a computer program, and a recording medium that analyze a shunt sound acquired from a measurement subject.

この種の装置として、被測定者から取得したシャント音を解析して、シャント狭窄等に関する医師の診断を支援する装置が知られている。例えば特許文献1では、周波数特性の山の位置が狭窄度合いに対応することを利用して、微細成分を除去した包絡成分のピーク位置に応じた狭窄度合いを提示する技術が記載されている。   As this type of device, there is known a device that analyzes a shunt sound obtained from a measurement subject and assists a doctor's diagnosis regarding shunt stenosis or the like. For example, Patent Document 1 describes a technique for presenting a degree of stenosis corresponding to a peak position of an envelope component from which a fine component has been removed by utilizing the fact that the position of a peak of frequency characteristics corresponds to the degree of stenosis.

特開2010−29434号公報JP 2010-29434 A

上述した特許文献1に記載されている技術では、シャント音の高周波成分(即ち、比較的高い周波数の成分)を利用して血管の狭窄度合いを判定している。しかしながら、狭窄時には必ずしも周波数の高低によらない特徴的な音色(例えば、風切り音等)も発生する。そして特に、このような音色成分は、例えば一時的な血栓や、静脈弁の影響等、狭窄以外の要因でも発生することが知られている。よって、特徴的な音色成分を考慮しない特許文献1の技術では、狭窄度合いを正確に評価できないという技術的問題点が生ずる。   In the technique described in Patent Document 1 described above, the degree of stenosis of the blood vessel is determined using a high-frequency component (that is, a component having a relatively high frequency) of the shunt sound. However, a characteristic timbre (for example, wind noise, etc.) that does not necessarily depend on the level of the frequency is also generated at the time of constriction. In particular, it is known that such a timbre component is also generated by factors other than stenosis, such as a temporary thrombus and the influence of a venous valve. Therefore, the technique of Patent Document 1 that does not take into account characteristic timbre components causes a technical problem that the degree of stenosis cannot be accurately evaluated.

また、特徴的な音色成分は、狭窄の度合いによって。周波数特性の包絡成分上に調波性のピークが重畳して現れ、且つ時間的に変動する。このような特性は、特許文献1の周波数特性の山を利用する手法では表現できないため、仮に上述した音色成分を考慮しようと考えた場合であっても、従来の手法では簡単には利用することができない。   The characteristic timbre component depends on the degree of stenosis. A harmonic peak appears superimposed on the envelope component of the frequency characteristic and fluctuates with time. Such a characteristic cannot be expressed by the method using the frequency characteristic peak of Patent Document 1, so even if the above-described timbre component is considered, it is easily used in the conventional method. I can't.

本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、被測定者から取得したシャント音を解析して、シャント形成部位の狭窄診断を好適に支援することが可能なシャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。   Examples of problems to be solved by the present invention include the above. The present invention provides a shunt sound analysis apparatus, a shunt sound analysis method, a computer program, and a recording medium that can suitably support a diagnosis of stenosis at a shunt formation site by analyzing a shunt sound acquired from a measurement subject. This is the issue.

上記課題を解決するためのシャント音解析装置は、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得手段と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出手段と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力手段とを備える。   A shunt sound analyzing apparatus for solving the above-described problems is caused by stenosis of a blood vessel of the measurement subject from the acquisition means for acquiring shunt sound information related to the shunt formation site of the measurement subject and a shunt sound information of the measurement subject. Extraction means for extracting a characteristic component indicating the characteristic of the shunt sound, and output means for outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the characteristic component.

上記課題を解決するためのシャント音解析方法は、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程とを備える。   A shunt sound analysis method for solving the above-described problem is caused by acquiring a shunt sound information relating to a shunt sound of a shunt formation site of the measurement subject and by narrowing of the blood vessel of the measurement subject from the shunt sound information. An extraction step of extracting a feature component indicating the feature of the shunt sound; and an output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the feature component.

上記課題を解決するためのコンピュータプログラムは、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程とをコンピュータに実行させる。   A computer program for solving the above-described problems includes an acquisition step of acquiring shunt sound information related to a shunt formation site of a measurement subject, and the shunt generated by stenosis of the measurement subject's blood vessel from the shunt sound information. The computer executes an extraction step of extracting a feature component indicating a feature of the sound and an output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the feature component.

上記課題を解決するための記録媒体は、上述したコンピュータプログラムが記録されている。   The above-described computer program is recorded on a recording medium for solving the above problems.

実施例に係るシャント音解析装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the shunt sound analyzer which concerns on an Example. シャント音波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of a shunt sound waveform. 時間周波数波形の一例を示すスペクトログラムである。It is a spectrogram which shows an example of a time frequency waveform. 時刻nにおける周波数波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the frequency waveform in the time n. 時刻nにおける特徴成分特性波形の一例を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows an example of the characteristic component characteristic waveform in the time n. 時間特徴成分特性波形の一例を示すスペクトログラムである。It is a spectrogram which shows an example of a time characteristic component characteristic waveform. パラメータ演算部の具体的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of a parameter calculating part. 調波性成分値、周波数重心値及び音色傾向値の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of a harmonic component value, a frequency gravity center value, and a timbre tendency value. パラメータ演算部における演算結果を複数のシャント音毎に示す比較一覧図である。It is a comparison list figure which shows the calculation result in a parameter calculation part for every some shunt sound. 表示部における表示例を示す平面図(その1)である。It is a top view which shows the example of a display in a display part (the 1). 表示部における表示例を示す平面図(その2)である。It is a top view (the 2) which shows the example of a display in a display part. 表示部における表示例を示す平面図(その3)である。It is a top view (the 3) which shows the example of a display in a display part. 表示部における表示例を示す平面図(その4)である。It is a top view (the 4) which shows the example of a display in a display part.

<1>
本実施形態に係るシャント音解析装置は、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得手段と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出手段と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力手段とを備える。
<1>
The shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment includes an acquisition unit that acquires shunt sound information related to a shunt formation site of the measurement subject, and the shunt generated by stenosis of the measurement subject's blood vessel from the shunt sound information. Extraction means for extracting a feature component indicating the feature of the sound, and output means for outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the feature component.

本実施形態に係る第1のシャント音解析装置の動作時には、先ず取得手段により、被測定者のシャント形成部位周辺から、シャント音に関するシャント音情報が取得される。なお、ここでの「シャント音」とは、血液を体外に取り出すためのシャント形成部位周辺において取得される血流音であり、被測定者の脈拍に同期した音である。シャント音の取得は各種センサを用いて行えばよく、その取得方法が特に限定されるものではない。また「シャント音情報」とは、シャント音に関する各種パラメータを含む情報であって、例えば音量や周波数等の時間変化などを含んでいる。   During the operation of the first shunt sound analyzer according to the present embodiment, shunt sound information related to the shunt sound is first acquired from the periphery of the measurement subject's shunt formation region by the acquisition means. Here, the “shunt sound” is a blood flow sound acquired in the vicinity of a shunt formation site for taking blood out of the body, and is a sound synchronized with the pulse of the measurement subject. The acquisition of the shunt sound may be performed using various sensors, and the acquisition method is not particularly limited. The “shunt sound information” is information including various parameters related to the shunt sound, and includes, for example, temporal changes such as volume and frequency.

シャント音情報が取得されると、抽出手段により、シャント音情報から特徴成分が抽出される。特徴成分は、被測定者の血管の狭窄によって生じるシャント音の特徴を示す成分であり、例えばシャント音情報を示す時間周波数波形から、周波数特性の包絡成分と、シャント音特有のピッチ成分の周波数範囲を超えた微細成分を除去したものである。   When the shunt sound information is acquired, the characteristic component is extracted from the shunt sound information by the extraction unit. The characteristic component is a component indicating the characteristics of the shunt sound caused by the narrowing of the blood vessel of the measurement subject. For example, from the time-frequency waveform indicating the shunt sound information, the frequency range of the envelope component of the frequency characteristics and the frequency range of the pitch component specific to the shunt sound This is a product obtained by removing fine components exceeding.

特徴成分が抽出されると、出力手段により、シャント音の評価に関連する評価情報が出力される。具体的には、出力手段は、抽出された特徴成分に基づいて評価情報を生成し、生成した評価情報を外部のモニタ等に出力する。なお、ここでの「評価情報」は、シャント形成部位の狭窄度合いを評価した結果を示す情報であってもよいし、シャント形成部位の狭窄度合いを評価するための情報であってもよい。より具体的には、狭窄度合いを直接的に示す数値等が評価情報として出力されてもよいし、医師等が狭窄度合いを判断するための一又は複数のパラメータが評価情報として出力されてもよい。   When the feature component is extracted, evaluation information related to the evaluation of the shunt sound is output by the output means. Specifically, the output unit generates evaluation information based on the extracted feature component, and outputs the generated evaluation information to an external monitor or the like. Here, the “evaluation information” may be information indicating a result of evaluating the degree of stenosis at the shunt formation site or information for evaluating the degree of stenosis at the shunt formation site. More specifically, a numerical value or the like that directly indicates the degree of stenosis may be output as evaluation information, or one or more parameters for a doctor or the like to determine the degree of stenosis may be output as evaluation information. .

本実施形態に係る評価情報は、上述したように、シャント音情報から抽出された特徴成分に基づくものである。ここで特に、シャント形成部位の血管に狭窄が発生した場合は、シャント音の高周波成分が強くなる傾向にあるが、本願発明者の研究するところによれば、周波数の高低によらない特徴的な音色成分も生じることが判明している。例えば、狭窄発生時には、ヒュー又はビューという擬音で表現される音響的な成分や、シャンシャン又はシャッシャッという擬音で表現される成分が生ずる。   As described above, the evaluation information according to the present embodiment is based on the characteristic component extracted from the shunt sound information. In particular, when a stenosis occurs in a blood vessel at a shunt formation site, the high frequency component of the shunt sound tends to be strong. It has been found that a timbre component also occurs. For example, when a stenosis occurs, an acoustic component expressed by an artificial sound such as Hugh or view, or a component expressed by an artificial sound such as Shanshan or Shash.

本実施形態に係るシャント音解析装置によれば、上述した特徴的な音色成分を考慮した評価情報が出力される。よって、例えばシャント音の周波数の高低のみで狭窄を評価する場合と比べると、より正確な評価を実現できる。従って、シャント形成部位の狭窄診断を好適に支援することが可能である。   According to the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the evaluation information considering the characteristic timbre component described above is output. Therefore, for example, more accurate evaluation can be realized as compared with the case where the stenosis is evaluated only by the frequency of the shunt sound. Therefore, it is possible to favorably support the diagnosis of stenosis at the shunt formation site.

<2>
本実施形態に係るシャント音解析装置の一態様では、前記抽出手段は、前記シャント音情報に対しケプストラム変換処理を行い、第1の次数以下のケフレンシー及び第2の次数以上のケフレンシーを除去してフーリエ変換することで、前記特徴成分を抽出する。
<2>
In one aspect of the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the extraction unit performs a cepstrum conversion process on the shunt sound information, and removes a cefency of the first order or less and a cefency of the second order or more. The feature component is extracted by Fourier transform.

この態様によれば、シャント音情報が取得されると、先ずケプストラム変換処理が行われる。ケプストラム変換処理は、例えばシャント音情報を示す時間周波数波形に対して、逆フーリエ変換を行うことで実現される。   According to this aspect, when shunt sound information is acquired, first, cepstrum conversion processing is performed. The cepstrum transformation process is realized, for example, by performing inverse Fourier transformation on a time frequency waveform indicating shunt sound information.

続いて、ケプストラム変換されたシャント音情報からは、第1の次数以下のケフレンシー及び第2の次数以上のケフレンシーが除去される。ここで、「第2の次数」とは、シャント音特有のピッチ成分の周波数を超えた微細成分を除去するために設定される次数であり、事前のシミュレーション等により最適値が設定されている。また、「第1の次数」とは、シャント音の周波数特性(例えば、周波数ごとのシャント音の大きさを示す波形によって示される特性)の包絡成分を除去するために設定される次数であり、第1の次数と同様に、事前のシミュレーション等により最適値が設定されている。なお、「第1の次数」及び「第2の次数」の最適値は、サンプリング周波数やフレーム長さに応じた値とすればよい。   Subsequently, from the cepstrum-transformed shunt sound information, the quefrency of the first order or less and the quefrency of the second order or more are removed. Here, the “second order” is an order set for removing fine components exceeding the frequency of the pitch component peculiar to the shunt sound, and an optimum value is set by a prior simulation or the like. Further, the “first order” is an order set to remove the envelope component of the frequency characteristic of the shunt sound (for example, the characteristic indicated by the waveform indicating the magnitude of the shunt sound for each frequency), Similar to the first order, the optimum value is set by a prior simulation or the like. Note that the optimum values of the “first order” and the “second order” may be values according to the sampling frequency and the frame length.

第1の次数及び第2の次数に応じたケフレンシーが除去されたシャント音情報は、フーリエ変換されることで、元の周波数波形へと変換される。このようにして得られる波形は、狭窄発生時に生ずる特徴的な音色成分(即ち、特徴成分)を抽出したものとなる。   The shunt sound information from which the quefrency according to the first order and the second order has been removed is converted to the original frequency waveform by Fourier transform. The waveform obtained in this way is obtained by extracting a characteristic timbre component (that is, a characteristic component) generated when stenosis occurs.

以上のように、ケプストラム変換及び所定次数のケフレンシー除去を利用すれば、シャント音情報の特徴成分を好適に抽出することが可能である。   As described above, the characteristic components of the shunt sound information can be suitably extracted by using the cepstrum transformation and the predetermined order of quefrency removal.

<3>
本実施形態に係るシャント音解析装置の他の態様では、前記出力手段は、前記特徴成分における時間軸上で隣り合うフレームの相互相関を示す調波性成分値を算出し、前記評価情報として出力する。
<3>
In another aspect of the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the output unit calculates a harmonic component value indicating a cross-correlation between adjacent frames on the time axis in the feature component, and outputs the calculated harmonic component value as the evaluation information. To do.

この態様によれば、シャント音情報から特徴成分が抽出されると、特徴成分における時間軸上で隣り合うフレーム(例えば、時刻n−1のフレーム及び時刻nのフレーム)の相互相関を示す調波性成分値が算出される。このようにして算出される調波性成分値は、シャント音における時間方向に持続的な成分量を示すパラメータである。   According to this aspect, when the feature component is extracted from the shunt sound information, the harmonics indicating the cross-correlation between frames adjacent to the feature component on the time axis (for example, the frame at time n−1 and the frame at time n). Sex component values are calculated. The harmonic component value calculated in this way is a parameter indicating a component amount that is sustained in the time direction in the shunt sound.

本願発明者の研究するところによれば、狭窄発生時に生ずる特徴的な音色は、時間方向に連続した成分を有することが判明している。よって、調波性成分値を算出すれば、瞬間的な(即ち、持続しない)特徴成分の影響が軽減され、特徴的な音色成分の大きさ(強さ)に対応する値を得ることができる。従って、調波性成分値を評価情報として出力すれば、狭窄の発生を好適に評価することが可能である。   According to the study by the present inventor, it has been found that the characteristic timbre generated when stenosis occurs has a continuous component in the time direction. Therefore, if the harmonic component value is calculated, the influence of the instantaneous (that is, non-sustaining) characteristic component is reduced, and a value corresponding to the characteristic tone color component magnitude (intensity) can be obtained. . Therefore, if the harmonic component value is output as evaluation information, the occurrence of stenosis can be suitably evaluated.

<4>
本実施形態に係るシャント音解析装置の他の態様では、前記出力手段は、前記特徴成分の周波数重心値を算出し、前記評価情報として出力する。
<4>
In another aspect of the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the output means calculates a frequency centroid value of the feature component and outputs it as the evaluation information.

この態様によれば、シャント音情報から特徴成分が抽出されると、特徴成分の周波数重心値が算出される。周波数重心値は、特徴的な音色成分の高さに相当する値であり、例えば狭窄の度合いや、その他の要因によって異なる値として算出される。従って、周波数重心値を評価情報として出力すれば、狭窄の発生を好適に評価することが可能である。   According to this aspect, when the feature component is extracted from the shunt sound information, the frequency centroid value of the feature component is calculated. The frequency centroid value is a value corresponding to the height of the characteristic timbre component, and is calculated as a value that varies depending on, for example, the degree of stenosis and other factors. Therefore, if the frequency centroid value is output as evaluation information, the occurrence of stenosis can be suitably evaluated.

<5>
本実施形態に係るシャント音解析装置の他の態様では、前記出力手段は、前記特徴成分のピーク値から前記特徴成分の平均値を差し引いた音色傾向値を算出し、前記評価情報として出力する。
<5>
In another aspect of the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the output means calculates a timbre tendency value obtained by subtracting the average value of the feature component from the peak value of the feature component, and outputs it as the evaluation information.

この態様によれば、シャント音情報から特徴成分が抽出されると、先ず特徴成分のピーク値(所定時間の最大ピーク値)及び平均値(所定時間の平均値)が算出される。そして、特徴成分のピーク値から平均値が差し引かれ、音色傾向値として算出される。   According to this aspect, when a feature component is extracted from the shunt sound information, first, a peak value (maximum peak value for a predetermined time) and an average value (average value for a predetermined time) of the feature component are calculated. Then, the average value is subtracted from the peak value of the characteristic component, and calculated as a timbre tendency value.

音色傾向値は、例えばヒューヒュー等の音響的な成分と、シャッシャッ等の雑音的な成分とのいずれの傾向が強いかを示す値である。具体的には、音色傾向値が高い場合には、音響的な成分の傾向が強いと判定でき、音色傾向値が低い場合には、雑音的な成分の傾向が強いと判定できる。従って音色傾向値を評価情報として出力すれば、狭窄の発生を好適に評価することが可能である。   The timbre tendency value is a value indicating which tendency is strong, for example, an acoustic component such as hugh or a noisy component such as a shash. Specifically, when the timbre tendency value is high, it can be determined that the tendency of the acoustic component is strong, and when the timbre tendency value is low, it can be determined that the tendency of the noise component is strong. Therefore, if the timbre tendency value is output as evaluation information, the occurrence of stenosis can be suitably evaluated.

<6>
本実施形態に係るシャント音解析方法は、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程とを備える。
<6>
The shunt sound analysis method according to the present embodiment includes an acquisition step of acquiring shunt sound information relating to a shunt formation site of a measurement subject's shunt formation, and the shunt caused by stenosis of the measurement subject's blood vessel from the shunt sound information. An extraction step of extracting a feature component indicating a feature of the sound; and an output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the feature component.

本実施形態に係るシャント音解析方法によれば、上述した本実施形態に係るシャント音解析装置と同様に、狭窄によって生じる特量成分に基づいた評価情報が出力される。従って、シャント形成部位の狭窄診断を好適に支援することが可能である。   According to the shunt sound analysis method according to the present embodiment, the evaluation information based on the characteristic component generated by the stenosis is output, as in the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment described above. Therefore, it is possible to favorably support the diagnosis of stenosis at the shunt formation site.

<7>
本実施形態に係るコンピュータプログラムは、被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、前記シャント音情報から、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程とをコンピュータに実行させる。
<7>
The computer program according to the present embodiment obtains shunt sound information related to the shunt sound of the measurement subject's shunt formation site, and the shunt sound generated by stenosis of the subject's blood vessel from the shunt sound information. The computer executes an extraction step of extracting a feature component indicating a feature and an output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the feature component.

本実施形態に係るコンピュータプログラムによれば、コンピュータに上述した本実施形態に係るシャント音解析方法の各工程を実行させることができる。従って、シャント形成部位の狭窄診断を好適に支援することが可能である。   According to the computer program which concerns on this embodiment, each process of the shunt sound analysis method which concerns on this embodiment mentioned above can be performed by a computer. Therefore, it is possible to favorably support the diagnosis of stenosis at the shunt formation site.

<8>
本実施形態に係る記録媒体は、上述したコンピュータプログラムが記録されている。
<8>
The recording medium according to the present embodiment records the above-described computer program.

本実施形態に係る記録媒体によれば、記録されたコンピュータプログラムを実行させることで、狭窄によって生じる特量成分に基づいた評価情報を出力させることが可能である。従って、シャント形成部位の狭窄診断を好適に支援することが可能である。   According to the recording medium according to the present embodiment, it is possible to output evaluation information based on a characteristic component generated by stenosis by executing a recorded computer program. Therefore, it is possible to favorably support the diagnosis of stenosis at the shunt formation site.

本実施形態に係るシャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体の作用及び他の利得については、以下に示す実施例において、より詳細に説明する。   The operation and other gains of the shunt sound analysis apparatus, shunt sound analysis method, computer program, and recording medium according to the present embodiment will be described in more detail in the following examples.

以下では、図面を参照してシャント音解析装置の実施例について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the shunt sound analyzer will be described in detail with reference to the drawings.

<装置構成>
先ず、図1を参照して、本実施例に係るシャント音解析装置の全体構成について説明する。ここに図1は、実施例に係るシャント音解析装置の全体構成を示すブロック図である。
<Device configuration>
First, the overall configuration of the shunt sound analyzer according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating the overall configuration of the shunt sound analysis apparatus according to the embodiment.

図1において、本実施例に係るシャント音解析装置は、シャント音入力部110と、音声信号解析処理部120と、パラメータ演算部130と、評価情報演算出力部140と、表示部150とを備えて構成されている。   In FIG. 1, the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment includes a shunt sound input unit 110, an audio signal analysis processing unit 120, a parameter calculation unit 130, an evaluation information calculation output unit 140, and a display unit 150. Configured.

シャント音入力部110は、「取得手段」の一具体例であり、例えば振動センサ等から入力されたシャント音に対し、所定のサンプリング周波数Fsでアナログデジタル変換を行い、シャント音波形を出力する。シャント音入力部110で生成されたシャント音波形は、音声信号解析処理部120へと出力される構成となっている。   The shunt sound input unit 110 is a specific example of “acquisition means”. For example, the shunt sound input from a vibration sensor or the like performs analog-digital conversion at a predetermined sampling frequency Fs, and outputs a shunt sound waveform. The shunt sound waveform generated by the shunt sound input unit 110 is output to the audio signal analysis processing unit 120.

音声信号解析処理部120は、シャント音入力部110から入力されたシャント音波形に対して各種解析処理(例えば、短時間フーリエ変換や対数変換等)を行い、時間周波数解析波形を出力する。音声信号解析処理部120による解析結果は、パラメータ演算部130に出力される構成となっている。   The audio signal analysis processing unit 120 performs various types of analysis processing (for example, short-time Fourier transform, logarithmic transformation, etc.) on the shunt sound waveform input from the shunt sound input unit 110, and outputs a time-frequency analysis waveform. The analysis result by the audio signal analysis processing unit 120 is output to the parameter calculation unit 130.

パラメータ演算部130は、「抽出手段」の一具体例であり、音声信号解析処理部120から入力された時間周波数解析波形に対して各種演算処理(例えば、逆フーリエ変換、ケフレンシーカット、フーリエ変換等)を行うことで、時間特徴成分特性波形を得る。またパラメータ演算部130は、時間特徴成分特性波形から、調波性成分値、周波数重心値、及び音色傾向値を算出する。パラメータ演算部130によって算出された調波性成分値、周波数重心値、及び音色傾向値は、評価情報演算出力部140に夫々出力される構成となっている。   The parameter calculation unit 130 is a specific example of “extraction means” and performs various calculation processes (for example, inverse Fourier transform, quefrency cut, Fourier transform) on the time-frequency analysis waveform input from the audio signal analysis processing unit 120. Etc.) to obtain a time characteristic component characteristic waveform. The parameter calculation unit 130 calculates a harmonic component value, a frequency centroid value, and a timbre tendency value from the time characteristic component characteristic waveform. The harmonic component value, the frequency centroid value, and the timbre tendency value calculated by the parameter calculation unit 130 are output to the evaluation information calculation output unit 140, respectively.

評価情報演算出力部140は、「出力手段」の一具体例であり、パラメータ演算部130の出力値、及び出力値のピーク値や時間平均値を用いて、被測定者の血管の狭窄度合いを評価するための評価情報を演算し出力する。評価情報演算出力部140によって演算された評価情報は、表示部150に出力される構成となっている。   The evaluation information calculation output unit 140 is a specific example of the “output unit”, and the degree of stenosis of the blood vessel of the measurement subject is determined using the output value of the parameter calculation unit 130 and the peak value or time average value of the output value. Calculate and output evaluation information for evaluation. The evaluation information calculated by the evaluation information calculation output unit 140 is output to the display unit 150.

表示部150は、例えばモニタ等として構成されており、評価情報演算出力部140から入力された評価情報を、例えば医師等の装置使用者に視覚的に提示することが可能に構成されている。   The display unit 150 is configured as a monitor, for example, and is configured to be able to visually present the evaluation information input from the evaluation information calculation output unit 140 to a device user such as a doctor.

<動作説明>
次に、本実施例に係るシャント音解析装置の具体的な動作について説明する。なお、以下では、本実施例に係るシャント音解析装置が有する各部位のうち、本実施例に特有な部位(具体的には、音声信号解析処理部120、パラメータ演算130、評価情報演算出力部140、及び表示部150)の動作について詳細に説明する。
<Description of operation>
Next, a specific operation of the shunt sound analyzer according to the present embodiment will be described. In the following, among the parts of the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, the parts unique to the present embodiment (specifically, the audio signal analysis processing unit 120, the parameter calculation 130, the evaluation information calculation output unit) 140 and the operation of the display unit 150) will be described in detail.

<音声信号解析処理部>
先ず、図2及び図3を参照して、音声信号解析処理部120の動作について詳細に説明する。ここに図2は、シャント音波形の一例を示す波形図である。また図3は、時間周波数波形の一例を示すスペクトログラムである。
<Audio signal analysis processing unit>
First, the operation of the audio signal analysis processing unit 120 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a shunt sound waveform. FIG. 3 is a spectrogram showing an example of a time-frequency waveform.

図2に示すように、音声信号解析処理部120には、シャント音入力部110で生成されたシャント音波形が入力される。なお、シャント音波形)は、図を見ても分かるように、被測定者のシャント音形性部位から取得された音声の振幅について、その時間変動を示す波形である。   As shown in FIG. 2, the shunt sound waveform generated by the shunt sound input unit 110 is input to the audio signal analysis processing unit 120. As can be seen from the figure, the shunt sound waveform is a waveform indicating the temporal variation of the amplitude of the voice acquired from the measurement subject's shunt sound part.

音声信号解析処理部120は、シャント音波形の時刻nの値X(n)に対して、長さNフレーム単位で、Nポイント短時間フーリエ変換と、対数変換とを施し、時間周波数解析波形Plog[n,k]を算出する。   The audio signal analysis processing unit 120 performs N-point short-time Fourier transform and logarithmic transformation on the value X (n) of the time n of the shunt sound waveform in units of length N frames, and generates a time-frequency analysis waveform Plog. [N, k] is calculated.

具体的には、音声信号解析処理部120は、以下の数式(1)を用いて、短時間フーリエ変換を行う。   Specifically, the audio signal analysis processing unit 120 performs short-time Fourier transform using the following mathematical formula (1).

Figure 0006467044
また音声信号解析処理部120は、以下の数式(2)を用いて、対数変換を行う。
Figure 0006467044
The audio signal analysis processing unit 120 performs logarithmic conversion using the following mathematical formula (2).

Figure 0006467044
なお、w(k)は、フレームを切り出す際に用いられる長さNの窓関数である。またkは、サンプリング周波数FsのN等分を単位とした周波数の位置(高さ)を表しており、k=0…N−1である。
Figure 0006467044
Note that w (k) is a window function of length N used when cutting out a frame. K represents the position (height) of the frequency in units of N equal to the sampling frequency Fs, and k = 0... N-1.

図3に示すように、音声信号解析処理部120によって演算された時間周波数解析波形Plog[n,k]は、各周波数に対応する音圧の時間変動を示す波形である。   As shown in FIG. 3, the time-frequency analysis waveform Plog [n, k] calculated by the audio signal analysis processing unit 120 is a waveform indicating the temporal variation of the sound pressure corresponding to each frequency.

<パラメータ演算部>
次に、図4から図9を参照して、パラメータ演算部130の動作について詳細に説明する。
<Parameter calculation unit>
Next, the operation of the parameter calculation unit 130 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9.

<特徴成分の抽出>
先ず、図4から図6を参照して、パラメータ演算部130による特徴成分の抽出について詳細に説明する。ここに図4は、時刻nにおける周波数波形の一例を示す波形図であり、図5は、時刻nにおける特徴成分特性波形の一例を示す波形図である。また図6は、時間特徴成分特性波形の一例を示すスペクトログラムである。
<Extraction of characteristic components>
First, feature component extraction by the parameter calculation unit 130 will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 6. FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of a frequency waveform at time n, and FIG. 5 is a waveform diagram showing an example of a characteristic component characteristic waveform at time n. FIG. 6 is a spectrogram showing an example of a time characteristic component characteristic waveform.

図4に示すように、時間周波数解析波形Plog[n,k]の時刻nにおける周波数波形は、周波数毎の音圧を示す波形として表される。パラメータ演算部130は、このような時間周波数解析波形Plog[n,k]の各フレームに各種演算処理を行い、特徴成分を抽出する。   As shown in FIG. 4, the frequency waveform at time n of the time-frequency analysis waveform Plog [n, k] is represented as a waveform indicating the sound pressure for each frequency. The parameter calculation unit 130 performs various calculation processes on each frame of such a time-frequency analysis waveform Plog [n, k], and extracts feature components.

具体的には、パラメータ演算部130は、以下の数式(3)を用いて、時間周波数解析波形Plog[n,k]の逆フーリエ変換を行う。   Specifically, the parameter calculation unit 130 performs inverse Fourier transform on the time-frequency analysis waveform Plog [n, k] using the following mathematical formula (3).

Figure 0006467044
次に、パラメータ演算部130は、以下の数式(4)を用いて、lift_low次以下、及びlift_high次以上のケフレンシーをカットする。
Figure 0006467044
Next, the parameter calculation unit 130 uses the following formula (4) to cut the quefrencies below the lift_low order and above the lift_high order.

Figure 0006467044
lift_low次以下のケフレンシーをカットすることで、各フレームの周波数特性の包絡成分を除去することが可能である。また、lift_high次以上のケフレンシーをカットすることで、シャント音特有のピッチ成分の周波数範囲を超えた微細成分を除去することが可能である。
Figure 0006467044
It is possible to remove the envelope component of the frequency characteristic of each frame by cutting the cefency below the lift_low order. In addition, by cutting the cefency higher than the lift_high order, it is possible to remove fine components that exceed the frequency range of the pitch component peculiar to the shunt sound.

なお、次数lift_low及びlift_highの最適値は、サンプリング周波数Fsやフレーム長さNに応じて定まる値であり、事前のシミュレーション等により最適値が設定されている。ここでの次数lift_lowは、「第1の次数」の一具体例であり、次数lift_highは、「第2の次数」の一具体例である。   Note that the optimum values of the orders lift_low and lift_high are values determined according to the sampling frequency Fs and the frame length N, and the optimum values are set by a prior simulation or the like. The order lift_low is a specific example of “first order”, and the order lift_high is a specific example of “second order”.

次に、パラメータ演算部130は、以下の数式(5)を用いてフーリエ変換を行い、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]を演算する。   Next, the parameter calculation unit 130 performs Fourier transform using the following formula (5), and calculates the time feature component characteristic waveform FPeaks [n, k].

Figure 0006467044
図5に示すように、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]の時刻nにおける波形は、周波数波形から特徴成分を抽出した波形として表される。
Figure 0006467044
As shown in FIG. 5, the waveform at time n of the time feature component characteristic waveform FPeaks [n, k] is represented as a waveform obtained by extracting the feature component from the frequency waveform.

図6に示すように、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]は、各周波数に対応する音圧の微細成分の時間変動を示す波形である。   As shown in FIG. 6, the time characteristic component characteristic waveform FPeaks [n, k] is a waveform showing temporal variation of the fine component of the sound pressure corresponding to each frequency.

<特徴成分パラメータの演算>
次に、図7及び図8を参照して、パラメータ演算部130による特徴成分パラメータの演算について詳細に説明する。ここに図7は、パラメータ演算部の具体的な構成を示すブロック図である。また図8は、調波性成分値、周波数重心値及び音色傾向値の一例を示すタイムチャートである。
<Calculation of characteristic component parameters>
Next, the calculation of the characteristic component parameter by the parameter calculation unit 130 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of the parameter calculation unit. FIG. 8 is a time chart showing examples of harmonic component values, frequency centroid values, and timbre tendency values.

図7において、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]は、パラメータ演算部130の調波性成分演算部131、周波数重心演算部132、及び音色傾向演算部133に夫々入力される。   In FIG. 7, the time characteristic component characteristic waveform FPeaks [n, k] is input to the harmonic component calculator 131, the frequency centroid calculator 132, and the timbre tendency calculator 133 of the parameter calculator 130, respectively.

調波性成分演算部131は、以下の数式(6)を用いて、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]から、特徴成分パラメータの1つである調波性成分値FPeaksValue[n]を算出する。   The harmonic component calculation unit 131 calculates a harmonic component value FPeaksValue [n], which is one of the characteristic component parameters, from the time characteristic component characteristic waveform FPeaks [n, k] using the following formula (6). calculate.

Figure 0006467044
調波性成分値FPeaksValue[n]は、前後フレームの特徴成分であるFPeaks[n−1,k]とFPeaks[n,k]との相互相関値であり、時間方向に持続的な成分量を示している。
Figure 0006467044
The harmonic component value FPeaksValue [n] is a cross-correlation value between FPeaks [n−1, k] and FPeaks [n, k], which are characteristic components of the preceding and succeeding frames, and has a sustained component amount in the time direction. Show.

周波数重心演算部132は、以下の数式(7)を用いて、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]から、特徴成分パラメータの1つである周波数重心値FPeaksCentroid[n]を算出する。   The frequency center-of-gravity calculation unit 132 calculates a frequency center-of-gravity value FPeaksCentroid [n], which is one of the feature component parameters, from the temporal feature component characteristic waveform FPeaks [n, k] using the following formula (7).

Figure 0006467044
周波数重心値FPeaksCentroid[n]は、狭窄の度合いやその他の要因によって異なる値として算出される。
Figure 0006467044
The frequency centroid value FPpeaks Centroid [n] is calculated as a different value depending on the degree of stenosis and other factors.

音色傾向演算部133は、以下の数式(8)を用いて、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]から、特徴成分パラメータの1つである音色傾向値FPeaksSoundColor[n]を算出する。   The timbre tendency calculation unit 133 calculates a timbre tendency value FPeaksSoundColor [n], which is one of the characteristic component parameters, from the temporal characteristic component characteristic waveform FPeaks [n, k] using the following formula (8).

Figure 0006467044
音色傾向値FPeaksSoundColor[n]は、特徴成分FPeaks[n,k]の最大ピークから、FPeaks[n,k]の平均値を差し引くことで算出される。
Figure 0006467044
The timbre tendency value FPeaksSoundColor [n] is calculated by subtracting the average value of FPeaks [n, k] from the maximum peak of the characteristic component FPeaks [n, k].

図8に示すように、調波性成分値FPeaksValue[n]は、特徴的な音色成分の大きさに相当する値として算出される。周波数重心値FPeaksCentroid[n]は、特徴的な音色成分の高さに相当する値として算出される。音色傾向値FPeaksSoundColor[n]は、特徴的な音色成分の音色の傾向を示す値として算出される。   As shown in FIG. 8, the harmonic component value FPeaksValue [n] is calculated as a value corresponding to the characteristic tone color component size. The frequency centroid value FPpeaks Centroid [n] is calculated as a value corresponding to the height of the characteristic timbre component. The timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n] is calculated as a value indicating the timbre tendency of the characteristic timbre component.

<演算結果を用いた評価>
次に、図9を参照して、上述した演算によって得られた各種パラメータを用いた狭窄度合いの評価方法について、具体的に説明する。ここに図9は、パラメータ演算部における演算結果を複数のシャント音毎に示す比較一覧図である。
<Evaluation using calculation results>
Next, a method for evaluating the degree of stenosis using various parameters obtained by the above-described calculation will be specifically described with reference to FIG. FIG. 9 is a comparative list showing the calculation results in the parameter calculation unit for each of a plurality of shunt sounds.

図9において、シャント音Aは、正常なシャント音の一例である。シャント音Aは、時間特徴成分特性波形FPeaks[n,k]を見ても分かるように、特徴的な特性が現れない。このため、調波性成分値FPeaksValue[n]、周波数重心値FPeaksCentroid[n]、及び音色傾向値FPeaksSoundColor[n]のいずれも極めて低い値で安定している。このように、特徴成分パラメータが低い値で安定している場合には、狭窄は発生していない(或いは、極めて狭窄度合いが小さい)と評価することができる。   In FIG. 9, a shunt sound A is an example of a normal shunt sound. The shunt sound A does not show a characteristic characteristic as can be seen from the time characteristic component characteristic waveform FPeaks [n, k]. Therefore, all of the harmonic component value FPeaksValue [n], the frequency centroid value FPeaksCentroid [n], and the timbre tendency value FPeaksSoundColor [n] are stable at extremely low values. In this way, when the characteristic component parameter is stable at a low value, it can be evaluated that stenosis has not occurred (or the degree of stenosis is extremely small).

シャント音Bは、シャッシャッという特徴的な音を含むシャント音の一例である。シャント音Bは、シャント音Aと比べると、調波性成分値FPeaksValue[n]が高い値として算出されている。また、周波数重心値FPeaksCentroid[n]も高い値で推移しており、心拍に同期して高さが揺れ動く様子が分かる。音色傾向値FPeaksSoundColor[n]からは、雑音的な傾向が強いことが分かる。この結果、シャント音Bには、雑音的な特徴成分が含まれており、狭窄が発生している可能性があると評価できる。   The shunt sound B is an example of a shunt sound including a distinctive sound. Compared with the shunt sound A, the shunt sound B is calculated as a higher harmonic component value FPeaksValue [n]. Further, the frequency centroid value FPeaksCentroid [n] also changes at a high value, and it can be seen that the height fluctuates in synchronization with the heartbeat. From the timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n], it can be seen that there is a strong noise tendency. As a result, the shunt sound B includes a noisy characteristic component, and it can be evaluated that there is a possibility that stenosis has occurred.

シャント音Cは、ビュービューという特徴的な音を含むシャント音の一例である。シャント音Cは、調波性成分値FPeaksValue[n]が極めて高い値として算出されている。また、周波数重心値FPeaksCentroid[n]は極めて高い値で推移している。音色傾向値FPeaksSoundColor[n]からは、音響的な傾向が強いことが分かる。この結果、シャント音Cには音響的な特徴成分が多く含まれており、狭窄が発生している可能性が高いと評価できる。   The shunt sound C is an example of a shunt sound including a characteristic sound called view view. The shunt sound C is calculated as a harmonic component value FPeaksValue [n] having a very high value. Further, the frequency centroid value FPeaksCentroid [n] changes at an extremely high value. It can be seen from the timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n] that the acoustic tendency is strong. As a result, it can be evaluated that the shunt sound C includes a lot of acoustic characteristic components and is highly likely to have stenosis.

シャント音Dは、低い唸りのような特徴的な音を含むシャント音の一例である。シャント音Dは、調波性成分値FPeaksValue[n]が高い値として算出されている。また、周波数重心値FPeaksCentroid[n]は断続的に激しく変化している。音色傾向値FPeaksSoundColor[n]からは、音響的な傾向が強いことが分かる。この結果、シャント音Cには音響的な特徴成分が含まれており、狭窄が発生している可能性があると評価できる。   The shunt sound D is an example of a shunt sound including a characteristic sound such as a low beat. The shunt sound D is calculated with a high harmonic component value FPpeaksValue [n]. Further, the frequency centroid value FPeaksCentroid [n] changes intermittently and violently. It can be seen from the timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n] that the acoustic tendency is strong. As a result, the shunt sound C includes an acoustic feature component, and it can be evaluated that there is a possibility that stenosis has occurred.

なお、上述した評価方法はあくまで一例であり、同一の演算結果から異なる評価を行っても構わない。   Note that the evaluation method described above is merely an example, and different evaluations may be performed from the same calculation result.

<評価情報演算出力部>
次に、評価情報演算出力部140の動作について詳細に説明する。
<Evaluation information calculation output unit>
Next, the operation of the evaluation information calculation output unit 140 will be described in detail.

評価情報演算出力部140は、パラメータ演算部130で算出された調波性成分値FPeaksValue[n]、周波数重心値FPeaksCentroid[n]、及び音色傾向値FPeaksSoundColor[n]の各々を数値化して、狭窄度合いを評価するための(或いは、狭窄度合いを示す)評価情報として出力する。   The evaluation information calculation output unit 140 quantifies each of the harmonic component value FPeaksValue [n], the frequency centroid value FPeaksCentroid [n], and the timbre tendency value FPeaksSoundColor [n] calculated by the parameter calculation unit 130 to narrow the stenosis. Output as evaluation information for evaluating the degree (or indicating the degree of stenosis).

具体的には、評価情報演算出力部140は、調波性成分値FPeaksValue[n]を、0dB〜20dBの範囲で0〜100に正規化して出力する。また、周波数重心値FPeaksCentroid[n]を、150Hz〜2kHzの範囲で0〜100に正規化して出力する。また、評価情報演算出力部140は、調波性成分値FPeaksValue[n]及び周波数重心値FPeaksCentroid[n]の各々について、ピーク値及び時間平均値を演算して出力する。   Specifically, the evaluation information calculation output unit 140 normalizes the harmonic component value FPeaksValue [n] to 0 to 100 in the range of 0 dB to 20 dB and outputs the normalized value. Further, the frequency centroid value FPeaksCentroid [n] is normalized to 0 to 100 in the range of 150 Hz to 2 kHz and output. Further, the evaluation information calculation output unit 140 calculates and outputs a peak value and a time average value for each of the harmonic component value FPeaksValue [n] and the frequency centroid value FPeaksCentroid [n].

評価情報演算出力部140は、音色傾向値FPeaksSoundColor[n]を、0dB〜10dBの範囲で0〜100に正規化して出力する。また、評価情報演算出力部140は、音色傾向値FPeaksSoundColor[n]について、ピーク値及び時間平均値を演算して出力する。   The evaluation information calculation output unit 140 normalizes the timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n] to 0 to 100 in the range of 0 dB to 10 dB, and outputs the normalized value. Further, the evaluation information calculation output unit 140 calculates and outputs a peak value and a time average value for the timbre tendency value FPpeaksSoundColor [n].

<表示部>
次に、図10から図13を参照して、表示部150の動作について詳細に説明する。ここに図10から図13は夫々、表示部における表示例を示す平面図である。
<Display section>
Next, the operation of the display unit 150 will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 13. 10 to 13 are plan views showing display examples on the display unit.

図10及び図11に示すように、表示部150の表示領域155には、例えば特徴成分の大きさ(即ち、調波性成分値FPeaksValue[n])の平均スコア(即ち、正規化された時間平均値)と、平均スコアについての印象マップが表示される。なお、ここでの平均スコアは、30以上の場合に狭窄が発生している可能性が高いと評価できるようなパラメータとなっている。   As shown in FIGS. 10 and 11, the display area 155 of the display unit 150 includes, for example, an average score (that is, normalized time) of the feature component size (that is, harmonic component value FPeaksValue [n]). Average value) and an impression map for the average score are displayed. Note that the average score here is a parameter that can be evaluated as high possibility that stenosis has occurred when the average score is 30 or more.

具体的には、図10の例では、平均スコア“5”と、特徴成分が殆ど現れていない印象マップが表示されている。この場合、例えば狭窄が発生している可能性は低く、当日の透析に問題はなさそうだと判断できる。一方、図11の例では、平均スコア“70”と、特徴成分が強く現れた印象マップが表示されている。この場合、例えば狭窄が発生している可能性が高く、医師に連絡が必要であると判断できる。このような比較的簡易な表示態様は、聴診時などにおいてシャント音の聞こえ方に対する判断が難しい場合に有効である。   Specifically, in the example of FIG. 10, an average score “5” and an impression map in which almost no feature component appears are displayed. In this case, for example, it is unlikely that stenosis has occurred, and it can be determined that there is no problem with dialysis on the day. On the other hand, in the example of FIG. 11, an average score “70” and an impression map in which feature components appear strongly are displayed. In this case, for example, it is highly possible that stenosis has occurred, and it can be determined that a doctor needs to be contacted. Such a relatively simple display mode is effective when it is difficult to determine how to hear the shunt sound during auscultation.

図12及び図13に示すように、表示部150の表示領域155には、例えば調波性成分値FPeaksValue[n]、周波数重心値FPeaksCentroid[n]、及び音色傾向値FPeaksSoundColor[n]の各々のピーク値及び平均スコア、並びに解析波形が表示されてもよい。このように評価情報を詳細に表示すれば、より正確で細かな診断(例えば、スコアの上昇が狭窄による影響なのか、或いは他の要因による影響なのかの診断)を行うことも可能となる。   As shown in FIGS. 12 and 13, the display area 155 of the display unit 150 includes, for example, each of the harmonic component value FPeaksValue [n], the frequency centroid value FPeaksCentroid [n], and the timbre tendency value FPeaksSoundColor [n]. A peak value and an average score, and an analysis waveform may be displayed. If the evaluation information is displayed in detail in this way, a more accurate and detailed diagnosis (for example, diagnosis of whether the increase in score is caused by stenosis or the influence of other factors) can be performed.

具体的には、図12の例では、特徴的な音色が大きく変動及び断続しているため、狭窄を疑うべきであると判断できる。また、図13の例では、特徴的な音が見られるが、音が連続しているようなので、他の所見を併せて診断すべきと判断できる。   Specifically, in the example of FIG. 12, since the characteristic timbre fluctuates and is intermittent, it can be determined that stenosis should be suspected. Further, in the example of FIG. 13, a characteristic sound is seen, but since the sound seems to be continuous, it can be determined that other findings should be diagnosed together.

なお、表示部150は、上述した表示例以外の態様で表示を行っても構わない。また、装置の使用者が適切な表示態様を適宜選択できるように構成されてもよい。   The display unit 150 may perform display in a mode other than the display example described above. Moreover, it may be configured such that the user of the apparatus can appropriately select an appropriate display mode.

以上説明したように、本実施例に係るシャント音解析装置によれば、取得したシャント音情報に基づいて適切な評価情報が出力される。従って、シャント形成部位における狭窄診断を好適に支援することが可能である。   As described above, according to the shunt sound analysis apparatus according to the present embodiment, appropriate evaluation information is output based on the acquired shunt sound information. Therefore, it is possible to favorably support the diagnosis of stenosis at the shunt formation site.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うシャント音解析装置、シャント音解析方法、コンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or idea of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and shunt sound analysis accompanying such changes is possible. A device, a shunt sound analysis method, a computer program, and a recording medium are also included in the technical scope of the present invention.

110 シャント音入力部
120 音声信号解析処理部
130 パラメータ演算部
131 調波性成分演算部
132 周波数重心演算部
133 音色傾向値演算部
140 評価情報演算出力部
150 表示部
155 表示領域
FPeaksValue[n] 調波性成分値
FPeaksCentroid[n] 周波数重心値
FPeaksSoundColor[n] 音色傾向値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Shunt sound input part 120 Audio | voice signal analysis process part 130 Parameter calculation part 131 Harmonic component calculation part 132 Frequency gravity center calculation part 133 Tone tendency value calculation part 140 Evaluation information calculation output part 150 Display part 155 Display area FPeaksValue [n] key Wave component value FPeaks Centroid [n] Frequency centroid value FPeaksSoundColor [n] Tone tendency value

Claims (7)

被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得手段と、
前記シャント音情報に対しケプストラム変換処理を行い、第1の次数以下のケフレンシー及び第2の次数以上のケフレンシーを除去してフーリエ変換することで、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出手段と、
前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とするシャント音解析装置。
An acquisition means for acquiring shunt sound information related to the shunt sound of the shunt formation site of the measurement subject;
A cepstrum conversion process is performed on the shunt sound information, and the cuff frequency of the first order or lower and the cef frequency of the second order or higher are removed and Fourier-transformed, whereby the shunt sound generated by the stenosis of the blood vessel of the measurement subject. Extracting means for extracting a feature component indicating the characteristics of
An output unit that outputs evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the characteristic component.
前記出力手段は、前記特徴成分における時間軸上で隣り合うフレームの相互相関を示す調波性成分値を算出し、前記評価情報として出力することを特徴とする請求項に記載のシャント音解析装置。 2. The shunt sound analysis according to claim 1 , wherein the output unit calculates a harmonic component value indicating a cross-correlation between adjacent frames on the time axis in the feature component, and outputs the harmonic component value as the evaluation information. apparatus. 前記出力手段は、前記特徴成分の周波数重心値を算出し、前記評価情報として出力することを特徴とする請求項1又は2に記載のシャント音解析装置。 Said output means, said calculating a frequency centroid value of the characteristic components, shunt sound analysis apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that output as the evaluation information. 前記出力手段は、前記特徴成分のピーク値から前記特徴成分の平均値を差し引いた音色傾向値を算出し、前記評価情報として出力することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のシャント音解析装置。 Said output means calculates the tone tendency value obtained by subtracting the average value of the characteristic component from the peak value of the characteristic component, in any one of claims 1 to 3, characterized in that output as the evaluation information The shunt sound analyzer described. 被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、
前記シャント音情報に対しケプストラム変換処理を行い、第1の次数以下のケフレンシー及び第2の次数以上のケフレンシーを除去してフーリエ変換することで、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、
前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程と
を備えることを特徴とするシャント音解析方法。
An acquisition step of acquiring shunt sound information related to the shunt formation site of the measurement subject's shunt formation;
A cepstrum conversion process is performed on the shunt sound information, and the cuff frequency of the first order or lower and the cef frequency of the second order or higher are removed and Fourier-transformed, whereby the shunt sound generated by the stenosis of the blood vessel of the measurement subject. An extraction process for extracting feature components indicating the characteristics of
An output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the characteristic component.
被測定者のシャント形成部位のシャント音に関するシャント音情報を取得する取得工程と、
前記シャント音情報に対しケプストラム変換処理を行い、第1の次数以下のケフレンシー及び第2の次数以上のケフレンシーを除去してフーリエ変換することで、前記被測定者の血管の狭窄によって生じる前記シャント音の特徴を示す特徴成分を抽出する抽出工程と、
前記特徴成分に基づいて、前記シャント音の評価に関連する評価情報を出力する出力工程と
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
An acquisition step of acquiring shunt sound information related to the shunt formation site of the measurement subject's shunt formation;
A cepstrum conversion process is performed on the shunt sound information, and the cuff frequency of the first order or lower and the cef frequency of the second order or higher are removed and Fourier-transformed, whereby the shunt sound generated by the stenosis of the blood vessel of the measurement subject. An extraction process for extracting feature components indicating the characteristics of
A computer program for causing a computer to execute an output step of outputting evaluation information related to the evaluation of the shunt sound based on the characteristic component.
請求項に記載のコンピュータプログラムが記録されていることを特徴とする記録媒体。 A recording medium in which the computer program according to claim 6 is recorded.
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