音で見える膝の健康：簡便かつ精度抜群の診断技術

膝関節から発せられる音を周波数解析し、情報エントロピーとエネルギーを基に疾患を判別する新技術。線形分類器と非線形分類器の組み合わせにより、高精度な膝関節症の診断を実現します。

特許内容の解説

本発明は、膝関節症を簡便かつ高精度に診断するためのシステムに関するものです。膝関節の動きに伴って発生する音を計測し、関節角度に応じた周波数解析を行うことで、膝関節症の診断を行います。このシステムは、音の信号を周波数解析し、情報エントロピーとエネルギーに基づいて疾患を判別する非線形分類器と、エネルギーと自己相関係数に基づいて疾患を判別する線形分類器を組み合わせて使用します。

主な構成要素と機能

1. 音計測部材（1）：
   • 膝関節から発せられる音を計測するセンサー。
2. 角度計測部材（7）：
   • 膝の関節角度を計測するセンサー。
3. 周波数解析手段（54）：
   • 関節角度ごとに音の信号を周波数解析する装置。
4. 非線形分類器（57b）：
   • 情報エントロピーとエネルギーに基づいて疾患を判別する装置。
5. 線形分類器（57a）：
   • エネルギーと自己相関係数に基づいて疾患を判別する装置。
6. 分類器（57）：
   • 非線形分類器と線形分類器の判別結果に基づいて関節の疾患を判別する装置。

動作原理

本システムは、膝関節の動きに伴って発生する音を音計測部材で計測し、同時に角度計測部材で関節角度を計測します。これらのデータを周波数解析手段で解析し、得られた情報を非線形分類器と線形分類器に入力して疾患の判別を行います。最終的に、分類器がこれらの結果を統合して膝関節症の診断を行います。

利点

• 高精度な診断：音響データと関節角度データを組み合わせることで、高精度な診断が可能。
• 簡便な使用方法：センサーを装着するだけで、簡単に計測と解析が行える。
• 包括的な解析：複数の分類器を使用することで、多角的な解析が可能。