CN105283128A - 呼吸运动测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够简便并且再现性良好地分割设定应评价的区域而得到各区域的呼吸运动信号的呼吸运动测定装置。在向被检者(31)的体表面(32)照射光束而由照相机(35)捕捉其反射光、从而检测被检者的呼吸量的呼吸运动测定装置中，在被检者的体表面上还设定作为标记位置的标识，在这些标识配置反射率与上述体表面不同的指标，并在观察图像上，利用通过上述指标的像的分割线将上述体表面分割为多个区域，汇总分割出的每个区域的亮点的反射，从而得到呼吸运动信号。

Description

呼吸运动测定装置

技术领域

本发明涉及进行对象物体的三维测量的技术。

背景技术

在对象物体的三维测量、尤其对被检者的呼吸运动进行测定的呼吸运动测定装置中，按照决定的每个区域分化被检者的身体而对各区域的呼吸运动进行测定、评价的方法、装置至今基本不存在。非要说的话，作为一般所使用的这样的装置，存在用于睡眠呼吸障碍诊断的整夜多导睡眠图装置。在该装置中，有在被检者的胸部和腹部卷绕带式传感器来测定各部的呼吸运动的装置。

作为其它的研究，在光纤光栅(FG)呼吸运动测定中，存在分别以直线将胸部和腹部自动分割为多个而对各分割区域的呼吸运动进行检测的装置(专利文献4)，或者使用动作捕捉仪来对被检者的身体上的多个点各自的动作进行观察的装置(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2013-504340(美国专利公开第2011/066063号)

专利文献2：日本特开2005-003366(美国专利第7545279号)

专利文献3：日本特开2005-246033

专利文献4：日本特开2002-175582(美国专利第7431700号)

专利文献5：美国专利公开第2009/0059241号

非专利文献

非专利文献1：科研费用资助事业(科研费用补助金)研究成果报告书

课题编号：22500472(平成25年6月10日)

非专利文献2：IsabellaRomagnoli以外，“OptoelectronicPlethysmographyhasImprovedourKnowledgeofRespiratoryPhysiologyandPathophysiology”、Sensors2008、8、pp.7951-7972

非专利文献3：KlemenPovsic以外，“Laser3-Dmeasuringsystemandreal-timevisualfeedbackforteachingandcorrectingbreathing”、JuornalofBiomedicalOptics，March2012，Vol17(3)

发明内容

发明所要解决的课题

使用了以往的带式传感器的代表性的测定方式是对身体的截面积(外周截面积)变化所产生的电感的变化进行检测的电感体积描记法(RIP)，其它的测定方式也通过张力变化等来检测身体外周的变化。这些方式中，原理上无法进行身体的左右的对称性评价。并且，在被检者的上半身的变形较大的病例中不能使用该测定方式。

使用了动作捕捉仪的方式中，装置结构大型，在应用于被检者的简便性、成本等方面，在临床的现场使用伴随有较大的困难。尤其是，如非专利文献2所示，需要将多个标志正确地粘贴于身体，从而在应用于被检者的简便性、成本等方面，临床现场的实用性存在问题。并且，非专利文献3中公开了投影多个线性光来对测定区域的高度分布进行测定的方法，但此处并未研究将测定区域分割而对每个分割区域的呼吸运动进行测定的概念。

为了解决这样的课题，本申请发明提供如下分割方法以及使用了该分割方法的呼吸运动测定装置：为了把握被检者的呼吸运动状况与正常的呼吸运动的不同，或者为了把握相同的被检者的呼吸运动状况的随时间变化，将被检者的胸部腹部分割为多个区域而取得表示各区域的活动量的呼吸运动波形，在上述这样的呼吸运动测定装置中，能够简便并且再现性良好地分割设定应评价的区域。

用于解决课题的方案

为了被检者的区域设定作业的简便性和解剖学上明确并且再现性良好的体表面上的分割区域的特定，考虑被检者的身体的左右的分割线、胸部与腹部之间的分割线而在被检者的体表面设定多个标记位置(标识)。分别在该多个标记位置，关于用于观察的光束的波长配置反射率(或者吸收率)与体表面不同的材料所构成的指标(记号)，并取得包括指标的图像的被检者的图像。在这样得到的观察图像上，将以这些指标图像的位置为连结点的线作为分界线，来将被检者的图像分割为多个区域。

作为典型的具体例，是一种呼吸运动测定装置，向体表面照射强度分布不一样的光束，并基于来自该体表面的反射光来对体表面的各个部位的随时间的高度变化进行检测，从而得到对应于呼吸运动的呼吸运动信号，在上述呼吸运动测定装置中，配置拍摄体表面并输出体表面的观察图像的拍摄装置，并在体表面上设置作为标记位置的多个标识，在这些各标识上，配置在拍摄装置所接受的光的波长域中反射率(或者吸收率)与体表面不同的指标(例如，反射体)，并在观察图像上，利用通过多个指标的像的分割线将体表面分割为多个区域，并按照分割出的每个区域将各个部位的随时间的高度变化汇总或者平均化，从而得到分割出的各区域的呼吸运动信号。

此处，当按照分割出的每个区域对各个部位的随时间的高度变化进行计算时，通过图像处理对上述各部位所属的区域进行检测，并对测定出的各部位的高度或者高度变化的信息附加区域信息，从而求出每个区域的变化量。

上述标识优选至少包括胸骨上的点、脐部附近的点以及左右髂前上棘的中点附近的点这三点。

上述标识优选包括胸骨柄或者胸骨上的肋骨的位置、肋骨与腋窝线的交点、以及肋骨与锁骨中线的交点中的至少一点。

按照每个区域将对应于体表面上的多个点的随时间的高度变化的变化量平均化，从而得到上述呼吸运动信号。此外，该高度变化也可以是相对于基准的高度的高度变化，也可以是每隔一定的时间间隔的高度变化。

分割为多个的区域中，合并特定的相邻的区域，并显示比分割出的个数少的个数的区域的呼吸运动信号。

在观察图像上，以决定的顺序连结(以及延长)指标图像，由此设定各区域的分割线。

并且在其它的例子中，对配置于各标记位置(标识)的指标施加分别不同的反射率(或者吸收率)分布，或使指标的形状、大小分别不同，而能够在观察图像上容易地特定各指标图像。基于该特定，根据决定的规则自动地设定分割线。

作为上述指标的、例如反射体也能够在表面配置有回归反射元件，且在从体表面观察时在接近拍摄装置的方向的方向上，设置包括拍摄装置实际上具有感光度的波长域的其它光源。

发明的效果如下。

通过上述结构，即使在被检者的身体(特别是背骨)存在变形的情况下，也能够沿背骨的变形获取各标记位置(标识)的指标图像。这些标记位置(标识)存在于被检者的体表面上的可视性良好的场所，并且观察者容易触诊，从而能够精度、再现性均良好地得到所希望的分割线。

由于能够再现性良好地得到分割线，从而基于此，能够求出各区域的呼吸运动信号。这能够精度良好地进行被检者的区域彼此的比较、相同的被检者的相同的区域的时间上的比较。并且，即使不同的检者配置指标来进行测定，也能够总是得到相同的能够比较的结果。

并且，肋骨以及胸骨上的点、肋骨与腋窝线的交点、肋骨与锁骨中线的交点均相同地可视性良好且触诊容易，从而即使有身体的变形也能总是明确。因此，基于这些位置、交点，能够再现性良好地得到所希望的分割线。

因此，根据本发明，简便并且有效地设定欲评价、比较的区域，且每个区域的测定、观察、比较变得容易。尤其是，通过在体表面上的标记位置(标识)配置指标，明确地显示应在测定出的图像上的哪个位置进行分割，从而能够进行再现性高的区域分割。由此，与上述相同，能够进行每个区域的测定、观察、比较、相同的区域的时间上的比较。

通过使用本发明的呼吸运动测定装置，能够得到对应于分割出的各区域的呼吸运动信号，从而适于分割被检者的测定区域、而对各个分割区域的呼吸运动进行测定、评价、比较。

通过从这些分割区域中明确地特定而显示、比较任意的区域的呼吸运动，能够明确地进行特定的部位、区域的呼吸运动的比较、评价。因此，期待能够对呼吸器疾病的诊断、康复效果的评价提供更加有用的数据。

附图说明

图1是表示被检者的身体表面上的标记位置的例子的示意图。

图2是表示用直线连结被检者的身体表面上的标记位置的图像来决定分割区域的例子的俯视图。

图3是表示本发明的一个实施例的呼吸运动测定装置的整体结构的示意图。

图4是表示本发明的一个实施例中的照相机的输出图像的图。

图5是本发明的一个实施例的呼吸运动测定装置的框图。

图6是表示本发明的一个实施例中的每个分割区域的呼吸运动信号的输出波形的时间图。

图7是说明本发明的一个实施例的呼吸运动测定动作的流程图。

图8是表示与图2的例子不同的、被检者的身体表面上的分割区域的例子的俯视图。

图9是表示与图1的例子相比增多了标记位置以及分割区域的其它例子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，图3中表示本发明的一个实施例的呼吸运动测定装置的整体结构的概要。图3是表示应用了本发明的呼吸运动测定装置整体的示意图。被检者31以体表面32为上的方式横卧在床33上。在被检者31的上方，设置向体表面32照射强度分布不一样的光束的光源亦即投光器34、和检测来自该体表面的反射光的拍摄装置亦即照相机35。该光束(lightflux)例如进行二维阵列状地具有多个强度峰值的光量分布，在该体表面32上形成多个亮点。照相机35的输出由设于附近的信息处理装置、例如PC(个人计算机)36进行信号处理，处理结果显示于PC36的显示部的画面上。37是显示的画面的例子，表示多个亮点的图像。

图1是表示作为标记位置(标识)的指标(记号)、例如反射体、标志的配置位置和区域的分割的示意图。作为上述标记位置(标识)，例如包括胸骨柄1、左右喙突0、2、第4肋骨的高度的胸骨上的点4、左右腋窝3、5、剑突7、左右肋骨下部与锁骨中线的交点6、8、脐部9、左右髂前上棘的中点11、左右髂前上棘10、12的位置。作为指标，使用在拍摄装置所接受的光的波长域中与体表面不同的反射率(或者吸收率)的指标。在作为指标而使用了反射体、标志的情况下，将规定大小的反射体、标志粘贴于体表面的标记位置(标识)。或者，作为指标，也可以将由在拍摄装置所接受的光的波长域中反射率(或者吸收率)与体表面不同的材料构成的涂料以规定大小涂覆于体表面的标记位置(标识)。

此处，例如如图2所示，形成由连接了标记位置0-1-4-3的各线段划分出的区域a、由连接了标记位置2-1-4-5的各线段划分出的区域b、由连接了3-4-7-6的各线段划分出的区域c、由连接了标记位置5-4-7-8的各线段划分出的区域d、由连接了标记位置6-7-9-11-10的各线段划分出的区域e、以及由连接了标记位置8-7-9-11-12的各线段划分出的区域f。由此，如图6所示，能够在各个区域分别得到呼吸运动信号。

并且，连接标记位置7-6的线段、连接7-8的线段、连接标记位置11-10的线段、连接标记位置11-12的线段等从体表的内侧(左右中心线侧)朝外侧连接的线段适当地朝向体表的外侧延长，而能够朝向体表的侧方扩展体表上的区域。

图5是采用了本发明的呼吸运动测定装置的框图。朝向被检者31的体表面32照射的来自光源亦即投光器34的光束具有预先决定的强度模式，本实施例中，在体表面上生成二维的亮点列(阵列)。来自该体表面的反射光由作为拍摄装置的照相机35检测。

此时，用于通过照相机35得到指标的图像的照明光也可以对室内整体进行照明，但在本实施例中，将其它的光源38设为放置于在从体表面观察的情况下沿接近上述拍摄装置的方向的方向、并且接近照相机35的位置。即，如图3所示，光源38与照相机35相邻地配置。或者，也可以由多个光源构成光源38，将这些多个光源环状或者圆环状地配置于照相机35的前端部的周围。该其它的光源38是白炽灯、放电灯、荧光灯、LED灯泡等中包括照相机35实际上具有感光度的波长域的光源。作为指标，例如若使用表面具有回归反射的功能的标志，则即使是较小的照明光量，也从标志向照相机35的方向反射较多的光，而与标志以外的部位之间的对比度变大。因此，存在如下效果：和上述标志一起，能够不被其它的光源38的照明阻碍地从体表的其它部分明确地区别并检测亮点列。

来自照相机35的输出信号被导入标记位置检测器51和区域信息附加器53。此处，照相机35的拍摄元件例如从可见光至近红外光的波长域具有感光度，但为了尽量不进入不必要的光，将不通过亮点阵列的波长的周边波长以外的波长的带通滤波器设置为比拍摄元件靠物体(被检者)侧。由此，上述照相机35实际上具有感光度的波长域成为在上述照相机35的视角中通过带通滤波器的波长域。本实施例中，以被检者不会感到炫目、太阳光的影响较少为目的而采用了近红外光的波长域。

图4是来自照相机35的输出信号的例子，是表示照相机的输出图像的图像照片。该图像中，较大的白圈是配置于标记位置(标识)的标志的图像，较小的白圈是亮点图像。

标记位置检测器51中，为使来自照相机35的输出信号与亮点检测相同，从原始的图像减去灰度化、平滑化从而得到的平滑化图像，之后进行二值化处理。之后，进一步相对于进行了二值化处理后的图像，例如进行三次收缩处理、三次膨胀处理，仅消除亮点而保留标记位置(标识)的图像

标记位置检测器51中，接着相对于得到的标记位置(标识)的图像进行轮廓提取处理、椭圆拟合处理，从检测到的椭圆图像中，将长轴、短轴例如为9像素以上的椭圆的中心位置或重心位置作为最终的标记位置(标识)而输出。

来自标记位置检测器51的输出信号被导入区域分割器52，此处利用以预先决定的顺序、或者检测到的标记位置(标识)上的标志图像的大小、形状等分类的方法，分割为多个区域，并决定区域分割线。并且，标记位置检测器51的输出信号被送向区域信息附加器53。

区域信息附加器53中，使用来自区域分割器52的信息并按照每个区域对从照相机35送来的亮点信息进行分类。具体而言，按照每个亮点，判定该亮点设于哪个区域，并附加区域固有的识别信息(ID)。即，相对于全部亮点调查亮点与各区域轮廓线的关系，若位于某区域的内侧，则附加该区域的固有的ID。

区域信息附加器53的输出信号被送向亮点信息处理装置54。亮点信息处理装置54中，计算各亮点的移动量，并合算每个区域所包括的全部亮点的移动量，来决定每个区域的呼吸量。

各区域的呼吸量通过结果输出装置55例如显示于PC36的画面上。图6是举例表示像这样得到的各分割区域a～f各自的呼吸运动信号波形41～46的图表。图6中，纵轴表示各呼吸运动的值、即呼吸量，横轴表示经过时间。此外，各波形41～46中的横线表示平均基准等级。并且，S表示波形41的最新的振幅。此处，呼吸量是指，每个呼吸运动的区域的体表面的呼吸运动方向的平均位移或者将其乘以区域的面积所得的体积变化。此外，如上所述，位移也可以是从某时刻的位置、一定期间的时间平均求得的从基准位置开始的位移，也可以是运动中的每隔一定时间间隔的位移。

上述实施例中，对标记位置检测器51、区域分割器52、区域信息附加器53、亮点信息处理器54、结果输出装置55分别作为硬件的情况进行了说明，但这些功能也能够作为在PC36上动作的软件来实现。

图7是作为软件而实现了图5的各部51-55的功能的情况下的流程图的例子。首先，从照相机35取得拍摄图像(步骤S1)，使之灰度化(步骤S2)，且平滑化(步骤S2)，另外，进行从原始的图像减去所得到的平滑化图像(原始像素－平滑化图像)(步骤S4)，之后进行二值化处理(步骤S5)。另外，相对于进行了二值化处理后的图像，例如进行三次收缩处理、三次膨胀处理(步骤S6、S7)，并提取标记位置(标识)的图像的轮廓(步骤S8)。之后，相对于提取出的轮廓进行椭圆拟合处理(步骤S9)，并输出标记位置(标识)的图像(步骤S10)。接下来，基于标记位置(标识)的图像来决定区域分割线(步骤S11)，相对于从照相机35得到的亮点图像分别分配对应的区域的ID(步骤S12)。之后，计算各亮点的移动量(步骤S13)，并合算每个区域所包括的全部亮点的移动量，来决定每个区域的呼吸量，并且生成每个区域的呼吸运动波形(呼吸量图)(步骤S14)。此外，灰度化(步骤S2)在通过步骤S1得到的图像信号原本是灰度的信号的情况下不需要。并且，此处，也可以预先对各亮点分配区域的ID，但也可以不进行ID的分配，而在每个区域探索其所包括的亮点，计算其移动量，在区域内合算它们，来决定每个区域的呼吸量。

并且，上述实施例中，来自投光器34的光束被设为生成亮点阵列，但若是预先决定的强度模式，则也能够代替亮点阵列而采用其它的模式。例如，相对于照相机35斜向照射具有随机的模式、与其它位置局部不同的部分模式的光束，而照相机拍摄其反射光而检测部分模式的位置。即，若该部分模式是与其它部分不同的模式，则能够特定该部分模式的位置。与亮点图像相同地处理该部分模式的图像，而能够检测部分模式的位置的高度或者相当于高度变化的量，并在上述区域内对其进行汇总，从而能够计算各区域的呼吸量。例如，这样的技术在美国专利公开第2009/0059241号中公开。

或者，也可以使来自投光器34的光束本身不具有亮点阵列那样的特定的强度分布模式，而使拍摄元件的各个像素具有基于光的飞行时间测量的距离检测功能。即，通过测量照明光发光后直至拍摄元件接受到其反射光的时间，从而基于光的行进速度，能够检测光所传播了的距离(即至对象物的距离的2倍)。在该情况下，也能够检测各个体表面上的位置的高度或者相当于高度变化的量，也在上述区域内对其进行汇总，从而能够计算各区域的呼吸量。例如，这样的技术在“LarryLi，Time-of-FlightCamera-AnIntoduction”、TexasInstruments，TechnicalWhitePaper，SLOA1908，January2014中公开。

图8表示对存在身体的变形的被检者应用了基于标记位置(标识)的区域分割的例子。图8是表示与之前的实施例不同的被检者的分割区域的俯视图。即使身体像这样变形，也能够明确地分割区域。

表1中，表示对于健康人5名、中风患者3名、肌营养不良症患者3名、脑瘫患者2名等合计13名测定了呼吸运动波形的情况下的、每个区域的组内相关系数的平均值。即，表示对于各区域1-6根据单次的呼吸运动波形测定来测定其振幅从而求出所相对的组内相关系数的结果(ICC(1，1)、以及从10次呼吸运动波形测定来测定其振幅从而求出相对于它们的平均值的组内相关系数的结果(ICC(1，10)。

表1单次和10次呼吸中的每个区域的组内相关系数

	ICC(1，1)	ECC(1，10)
			区域1	0.64	0.947
区域2	0.65	0.949
			区域3	0.666	0.952
区域4	0.496	0.908
			区域5	0.823	0.979
区域6	0.846	0.982

尤其，肌营养不良症患者、脑瘫患者中，识别身体的变形。相对于10次平均值的组内相关系数ICC(1，10)在哪个区域均为0.9以上，表示出再现性良好。这表示本发明的呼吸运动测定不仅能够利用于被检者单独的比较测定，也能够利用于多个被检者间的比较测定。

表2表示相同的检者在不同日每天一次进行相同的患者(被检者)的测定、并对于其中的5分钟的呼吸运动振幅进行了Bland-Altman分析的结果。

表2Bland-Altman分析中的加法误差和比例误差的研究

此处，数据A至数据D是指，

数据A：测定值差平均的95％信赖区间

数据B：平均和差的相关系数(r)

数据C：无相关检定的t值

数据D：自由度n－2，显著水准5％的t值。

表2所示的测定结果中，测定值差平均的95％信赖区间在哪个区域均跨越0。即，几个测定值之差以0为中心均衡分布，测定值差平均处于0的附近，从而确认到未识别显著的加法误差。并且，根据相关分析，在各区域也表示未识别显著的比例误差。

如上所述，确认到，使用本发明的呼吸运动测定装置，包括具有各种疾病的患者，能够再现性良好地分割区域，来测定呼吸运动。

并且，如图3所示，此处使用的呼吸运动测定原理为，通过二维的衍射光栅将红外线光束分为二维地排列的多个光束，并从FG投光器34朝向被检者的体表面32照射。由此，用摄像机35对在对象区域中产生的多个亮点进行拍摄，而根据各亮点的动作来检测被检者的动作。尤其，在作为衍射光栅而使用光纤光栅(FG)元件进行测定的情况下，被称作FG呼吸监视器的(例如，参照日本特开2002-175582(对应美国专利第7431700号))。此外，以符号37表示所得到的亮点的图像的例子。

在使用了该测定原理的情况下，通过汇总(平均)欲检测的区域所包括的亮点、动作，能够检测该区域的平均的动作。若对身体上的动作的区域整体进行汇总，则能够检测整体的平均的动作，若在分割出的区域内进行汇总，则能够检测该区域的动作。

以上的实施例中，在体表面上形成有六个区域，并检测到各个区域的呼吸运动。这是一个例子，也能够分为胸部和腹部或者右半身和左半身等更少的区域，来检测各区域的呼吸运动。并且，也能够将体表面分割为更细微的区域来进行各区域的测定。

并且，例如，若生成加上本实施例的区域a、c、e的移动量后的信号、和加上区域b、d、f的移动量后的信号，则能够比较身体的左侧和右侧的呼吸运动。

同样，若生成加上区域a、b、c、d的移动量后的信号、和加上区域e、f的移动量后的信号，则能够比较身体的胸侧和腹侧的呼吸运动。这样，能够组合比较任意的部位，而能够把握身体中的各种的部位的呼吸运动的状况。

此外，作为上述的左侧和右侧的呼吸运动的比较或者胸侧和腹侧的呼吸运动的比较等各个区域彼此、集中了几个区域的区域彼此的比较，能够进行动作的振幅(呼吸量)的比较、周期性呼吸运动的相位(时机)的比较。由此，能够明确动作差的部位、闭塞的有无等，而能够对呼吸康复中的各区域的动作方式的目标进行数值设定。

当在观察图像上连结各标识而画(指定)分割线的情况下，用鼠标等定位设备在图像上描绘连接观察图像上的各标识的线、延长线，或用鼠标等指示相互连接标识的附近，由此也能够指定分割线。

作为其它的实施例，预先用定位设备依次指示各标识的附近，决定连结以哪个顺序指示的标识彼此的对应，而例如预先存储于PC36内的存储器，从而也能够自动地作成区域的分界线。

并且，也可以通过在各标识的每个指标中固有其反射率、或拍摄固有的模式，从而能够在观察图像上特定各个标识。在该情况下，与上述相同，预先通过决定连结哪个标识彼此的对应，也能够自动地作成区域的分界线。另外，如上述那样地指示各个标识，或能够在观察图像上特定各个标识，而即使未能够识别各个标识的位置关系，利用最大似然法、最小平方法、遗传的算法、用于神经网络等的推论或推断的计算技法等，也能够自动地生成各标识的连结。

在图1所示的实施例中，作为标识0、2，分别设定了左右喙突的位置，但并不限定于此。即，也可以将在左右喙突的位置至左右肩峰之间容易理解的位置、例如“左右肩峰”、“左右喙突与肩峰的中间点”分别指定为标识0、2。

并且，作为标识3、5，设定了左右腋窝的位置，但也可以设定为左右第2肋骨～第10肋骨中任一个与腋窝线的交点、例如“左右第3肋骨与腋窝线的交点”。

另外，作为标识4，设定了第4肋骨的高度的胸骨上的位置，但也可以指定为第1肋骨～第7肋骨中任一个的高度的胸骨上的位置、例如“第3肋骨的高度的胸骨上的位置”。

作为标识6、8，设定了左右肋骨下部与锁骨中线的交点的位置，但例如也可以指定“肋骨下部的最下点”等肋骨下部的范围内的任意位置。

作为上述标记位置(标识)，如图9所示，包括胸骨柄1、左右喙突～左右肩峰的任意的点0、2、第4肋骨的高度的胸骨上的点4、左右第4肋骨与锁骨中线的交点13、14、左右第4肋骨与腋窝线的交点3、5、剑突7、左右第5肋骨与腋窝线的交点15、16、左右第6肋骨与锁骨中线的交点17、18、左右第8肋骨与腋窝线的交点19、20、左右第10肋骨与锁骨中线的交点21、22、左右肋骨下部与腋窝线的交点6、8、脐部9、左右髂前上棘的中点11、左右髂前上棘的位置10、12。通过像这样分割，能够检测对应于肺的上叶、中叶、下叶的部分、和对应于横隔膜的运动的部分的动作，能够结合各个功能来进行评价，从而尤其适合。

上述记载是针对实施例进行的，本发明并不限定于此，本领域技术人员可知在本发明的主旨和权利要求书的范围内能够进行各种变更以及修正。

产业上的可利用性

根据本发明，能够将以往装置中测量困难的呼吸运动分化为决定的每个区域来进行测定、评价。能够精度良好地进行被检者的区域相互的比较、相同的被检者的相同的区域的时间上的比较。并且，即使不同检者配置指标来进行配置，也能够总是得到相同的结果，从而不仅呼吸量的测定用途，也能够促进定量地把握被检者的康复效果之类的以往无法进行的新的领域内的利用。

符号的说明

1—胸骨柄，2、0—左右喙突～左右肩峰的任意的点，3、5—左右第4肋骨与腋窝线的交点，4—第4肋骨的高度的胸骨上的点，6、8—左右肋骨下部与腋窝线的交点，7—剑突，9—脐部，10、12—左右髂前上棘的位置，11—左右髂前上棘的中点，13、14—左右第4肋骨与锁骨中线的交点，15、16—左右第5肋骨与腋窝线的交点，17、18—左右第6肋骨与锁骨中线的交点，19、20—左右第8肋骨与腋窝线的交点，21、22—左右第10肋骨与锁骨中线的交点，31—被检者，32—体表面，33—床，34—投光器，35—照相机，36—PC，37—PC的画面，51—标记位置检测器，52—区域分割器，53—区域信息附加器，54—亮点信息处理装置，55—结果输出装置。

Claims (10)

1.一种呼吸运动测定装置，其从光源向体表面照射光束而通过来自该体表面的反射光对该体表面的多个位置各自的随时间的高度变化进行检测，从而得到对应于呼吸运动的呼吸运动信号，上述呼吸运动测定装置的特征在于，具备：

拍摄装置，其拍摄上述体表面，并输出上述体表面的观察图像；

指标，其配置于在上述体表面上设定的作为标记位置的多个标识的每一个上，在上述拍摄装置所接受的光的波长域中反射率与上述体表面不同；

区域分割部，其在从上述拍摄装置输出的上述观察图像上，基于通过上述各指标的像的分割线来将上述体表面分割为多个区域；以及

处理部，其基于从上述拍摄装置输出的观察图像，而得到分割出的各区域的呼吸运动信号。

2.根据权利要求1所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述光源向上述体表面照射强度分布不一样的光束。

3.根据权利要求2所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述标识至少包括胸骨上的点、脐部附近的点以及左右髂前上棘的中点附近的点这三点。

4.根据权利要求2所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述标识包括胸骨柄或者胸骨上的肋骨的位置，以及肋骨与腋窝线的交点和肋骨与锁骨中线的交点中的至少一点。

5.根据权利要求2～4任一项中所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

通过按照每个上述区域将对应于体表面上的多个位置的高度变化的变化量平均化，从而得到上述各区域的呼吸运动信号。

6.根据权利要求2～5任一项中所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述分割为多个的各区域中，合并特定的区域，在比分割出的个数少的个数的每一个区域内得到上述呼吸运动信号。

7.根据权利要求2～6任一项中所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述指标的每一个在表面配置有回归反射元件，且在从体表面观察时在接近上述拍摄装置的方向的方向上，设置包括上述拍摄装置实际上具有感光度的波长域的其它光源。

8.根据权利要求2所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述处理部通过来自上述体表面的反射光对该体表面的多个位置各自的随时间的高度变化进行检测，并基于该检测结果，而得到上述分割出的各区域的呼吸运动信号。

9.根据权利要求8所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

上述处理部相对于上述体表面的多个位置的图像分别附加该位置的图像所属的固有的识别信息，并基于此对上述分割出的各区域内的各位置图像的移动量进行计算，并对每个区域合算每个区域所包括的全部位置图像的移动量，来决定每个区域的呼吸量。

10.根据权利要求2所述的呼吸运动测定装置，其特征在于，

还具备显示来自上述处理部的各区域的呼吸运动信号的显示部。