JP2005512884A

JP2005512884A - 呼吸数を測定する装置

Info

Publication number: JP2005512884A
Application number: JP2003554513A
Authority: JP
Inventors: エグリ，ウエンデリン
Original assignee: プロスペクテイブコンセプツアクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2005-05-12
Also published as: NO20033708L; ZA200306672B; WO2003053780A1; NO20033708D0; ATE268292T1; DE50200503D1; PL362859A1; EP1358106B1; CN1509242A; AU2002342496A1; CA2450482A1; US20040254490A1; BR0207387A; IL157527A0; EP1358106A1

Abstract

圧測定セル（３）は、流体静力学的原理により作動する耐重力スーツ（１）に、例えば内圧によって耐重力スーツ（１）に必要な周縁伸張を生じさせる、液体移動静脈管（２）の最下位ポイントで、取り付けられる。息づかいの間に、耐重力スーツ（１）を着用した人に生じる体積の変化が、圧測セル（３）によって測定され且つ例えばケーブル（５）を介して評価装置へ伝送される、圧力の変化を発生させる。ディスプレイ装置及び蓄積装置は、評価装置に接続することができる。

Description

本発明は、請求項１の前文によると、例えば流体静力学的な原理により機能する、一時的失神防止スーツ（anti-blackout suit）を着用した人の呼吸数及び、息づかいのパターンを測定する装置に関するものである。

パイロット、アスリートまたは例えば、骨湾曲矯正患者（orthostasis patients）の生理学的なデータを測定するため、多数の装置が知られており、そのようなデータは、脈拍、血液中の酸素含有量及び、呼吸数を含んでいる。一般的に、それらは医療、特にスポーツ医療に使用されるような測定装置の発展型、又は特別な設計である。

そのような測定装置のほぼ共通の特徴は、適切なセンサーを被験者に取り付ける必要があることであり、それは満足な状態の被験者の個人的な感度に、一定の不具合を生じさせるか、または悪化を発生させ得る。従って、そのような測定装置、または同じ人工品の形成物の賛同が減少するというリスクがあって：被験者の一部分におけるエラーが、測定装置の存在によって起きている。

本発明の目的は、被験者の共通な環境において、最少限の努力で使用することができる、呼吸数測定用の装置を製造でき、安価で設置／利用でき、異なる身体的及び生理学的な状態の下で、信頼できる結果を提供するように、使用可能にすることである。

目的に対する解決手段の主な特徴は、請求項１の特徴付け部分に詳しく記載されており、更に有利な実施形態は、それに続く請求項に詳しく記載されている。

本発明を、添付図面を参照してより詳細に説明する。

図１ａ及び図１ｂは、一時的失神防止スーツに使用するための本発明による構成の概略的な表現であり、骨湾曲矯正スーツまたは酸素欠乏用の衣類（hypoxia garment）と称されるものである。図１ａは、前方から見た平面の構成を示しており、図１ｂは断面を示している。流体静力学的原理により作動する（及び後記でスーツとして言及する）一時的失神防止スーツ１は、例えば欧州特許明細書EP 0 983 190によるもので、スーツ１の中に作動し且つ、このスーツ１を着用した人の手足の長手方向に延びる、液体充填静脈管２を有している。圧力測定セル３は、例えば静脈管２のうち一つの可能な最下位のポイント、一般的に足の上に取り付けられており、静脈管２に充填する液体によって、セルを完全に取り囲むようになっている。圧力測定セル３は、多芯ケーブル５上の適切な方法で、図２に示されている評価装置４に接続されている。ケーブル５は、耐圧通路を介して静脈管２の中に導入することができるか、耐圧プラグに接続することができる。また発明の概念は、オプトカップラー（optocoupler）によって、または無線装置によって、静脈管から外部へ信号送信も行い、その場合は特に生態力学における、遠隔測定を一般的に課題としている。

圧力測定セル３は、本質的に知られているもので、例えば自己較正タイプのものである。更に圧力測定セル３を具備した容器に関して、例えばチューブを介して静脈管２に接続させることも可能であり、その場合は圧力測定セル３が、記載の方法でケーブル５に接続される。圧力測定セル３は、従って静脈管２の一つとの液体連絡及び圧力連絡接続している。図２は、本発明による装置のブロック図を示している。圧力測定セル３は、ケーブル５を介して評価装置４に接続されている。評価装置は、圧力測定値をデジタル形式で、圧力測定セル３の較正値を考慮して処理する。それら処理された測定値は、時間的に連続してディスプレイ装置６で直接見ることができるか、蓄積のため記憶装置に供給することができる。そのような記憶装置は、別の個人パラメータ、例えば脈拍、酸素量測定データ、ECG、EOGを蓄積するため、設定することができる。

前記スーツ１を使用する時、その適応具合を飛行の前にチェックすることは重要である。スーツの基本材料が、低い伸縮性の繊維、例えばアラミド繊維から成っているので、適応具合の質は、スーツ１を着用した人の瞬間的な身体の状態に左右される。適応具合が充分にきちんと合った時だけ、スーツ１は好ましくその役割を果たすことができ、すなわち血液が腹部領域と脚に流れ落ちるのを防ぐ。もし、スーツが正しく着用されていると、図３による圧力グラフが得られる。これは、戦闘機の直線飛行の間に、本発明による装置で記録された圧力／時間グラフを示している。

約90hPaの静圧に重ね合わせて、パイロットの息づかいを反映した、脈拍圧パターンが現れる。呼吸数は、簡単に秒単位の時間尺度から測定することができ、この場合は一分ごとに二十四回の息づかいである。呼吸圧の画像は、パイロットと飛行機の両方の僅かな動作によって、重なり合う。前者は振幅ゼロポイントの急な変動に反映され、後者は振幅ゼロポイントのゆっくりした変動に反映される。

スーツの値が、非常に僅かな分だけ変化可能である時、吸入が流体静力学的液柱とそれによるスーツの内圧の増加を表す、パイロットの僅かな体積の増加を生じさせる。

図４は、約40秒間で局所的にｚ加速度を増加させる飛行操作の間に、記録された圧力／時間グラフである。ここでも、息づかいによって生じる圧力振動が、明確に見られる。本質的に知られているデータ処理方法を使用して、そのような圧力／時間関数を処理し、そしてｚ加速度及び脈拍のような個別に重ねあわされた関数に分けることができ、個別に評定される。

特に、正しい適応具合の状態で、パイロットの息づかいの技術と、必要であれば、より技術的な飛行パラメータを、個別且つ詳しく評定することができる。更に、パイロット自体に大して、離陸前に、例えば圧力大きさを基に、正しい適応具合を客観的に評定することができることは重要であり、それはディスプレイ装置上のイメージを見ることによって、提供され且つ可能になる。高速で旋回するきつい行動半径に耐えるための能力を有した高性能飛行機を飛ばす時、パイロットは適切な息づかい法を習得していることは重要なことである。この息づかい法は、航空医学に指示されており、それで学ぶことができる。ディスプレイ装置６上で息づかいのパターンを見ることは、それを学ぶために役立つ。

勿論、圧力測定セル３はスーツ上の別のポイント、例えば胸部領域の液体輸送静脈管２につけることもできる。

産業上の利用の可能性

しかし、もし最初に記載したように、圧力計測セル３が静脈管２の可能な最下位のポイントに取り付けられると、それは局所的なｚ加速度に関する測定装置と同時に作動する。更に、息づかいのパターンが図４から見ることができるように、加速誘導圧力とは明らかに識別される。

勿論、本発明による装置の使用は、例えば欧州特許明細書EP 0 986 356による骨湾曲矯正スーツにも、または例えばスイス国特許出願明細書1610/02による酸素欠乏用の衣類と称されるものにも可能であり、また医療分野での必要も示され得る。

前記酸素欠乏用の衣類において、呼吸数を測定する装置は、液体輸送管脈は有しておらず、従って衣類の伸縮性により予め伸張されるスキンの下の液体充填ポケットの中に押し込まれ、適切な手段によってそこで固定される。

本発明による装置を概略的に示した図。図１による装置の断面図。ブロック図第一圧力／時間表第二圧力／時間表

Claims

流体静力学的な原理により機能し、一時的失神防止スーツ、骨湾曲矯正スーツ、または酸素欠乏用の衣類の全長に実質的に延び得る複数の液体輸送静脈管（２）を具備し、一時的失神防止スーツを着用した人の呼吸数と息づかいのパターンを測定する装置において、
圧力測定セル（３）が、液体充填、液体漏れ防止シースの内部にあり、且つ複数の静脈管（２）の一つまたは衣類の内部に圧力連絡接続し、
評価装置（４）が、圧力測定セル（３）の複数の測定値を評価し、且つ処理して、ディスプレイ装置（６）と記憶装置（７）の両方に供給することができるように、設定されること、
を特徴とする装置。
圧力測定セル（３）が、一時的失神防止スーツの静脈管（２）の内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
圧力測定セル（３）が、チューブを介して一時的失神防止スーツの静脈管（２）へ、液体連絡及び圧力連絡方法で、接続される容器の内部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
圧力測定セル（３）が、一時的失神防止スーツの静脈管（２）の最下位ポイントのレベルに配置されることを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
圧力測定セル（３）が、ケーブル（５）を介して評価装置（４）へ接続され、そのケーブル（５）が圧力測定セル（３）によって測った複数の値を、評価装置（４）へ伝送することを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
オプトカップラーが配置され、それが圧力測定セル（３）へ連結されており、前記オプトカップラーが圧力測定セル（３）によって測った複数の値を、評価装置（４）へ伝送することを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
無線装置が配置され、それが圧力測定セル（３）へ連結されており、前記無線装置が圧力測定セル（３）によって測った複数の値を、評価装置（４）へ伝送することを特徴とする請求項２または３に記載の装置。
ディスプレイ装置（６）が配置されており、それが評価装置（４）に連結されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
記憶装置（７）が配置されており、それが評価装置（４）に連結されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
ディスプレイ装置（６）と記憶装置（７）の両方が配置されており、両方とも評価装置（４）に連結されることを特徴とする請求項１に記載の装置。