JP2017029637A - 呼吸機能検査装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で可能とする技術の提供。【解決手段】呼吸をすることで変化する被験者の口腔内圧を計測する呼吸機能検査装置1は、本体部5と、抵抗設定部40と、圧力計測部32とを備える。本体部5は、筒状に形成され、筒内に外部からの空気が流入する孔である吸気口が穿孔されている。さらに、本体部5は、一方の端部に外部からの空気の流入を防止する一方弁11を備え、かつ、一方弁が設けられていない端部を介して被験者が吸気する。抵抗設定部40は、本体部5へと流入する空気に対する流入抵抗の大きさを可変設定する。圧力計測部32は、本体部5の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。【選択図】図2
Description
本発明は、口腔内圧を計測する呼吸機能検査装置に関する。
従来、被験者の脈波を表す脈波信号を取得する脈波取得部と、脈波取得部で取得した脈波信号に基づいて被験者の胸腔内圧を推定する推定部とを備えた胸腔内圧推定装置が知られている(特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の胸腔内圧推定装置の推定部は、脈波信号によって表される1拍の脈波のピークを結んだ第1包絡線を作成し、その第1包絡線のピークを結んだ第2包絡線を作成する。そして、推定部は、第1包絡線と第2包絡線との差分を、被験者の胸腔内圧を表す胸腔内圧信号として推定する。
ところで、特許文献1に記載の胸腔内圧算出装置で推定される胸腔内圧信号は、圧力の相対的な推移を表すものであり、胸腔内圧の相対値を示す。この胸腔内圧の相対値を絶対値へと変換するためには、キャリブレーションを実施する必要がある。
キャリブレーションは、胸腔内圧信号にキャリブレーション係数を乗算することで実施される。そのキャリブレーション係数は、被験者の口腔内圧と胸腔内圧信号との対応関係に基づく係数である。このキャリブレーション係数は、深さの異なる呼吸を被験者に実施させ、その呼吸の際に計測した被験者の脈波信号と被験者の口腔内圧との対応関係に基づいて、予め求められるものである。
そして、深さの異なる呼吸において被験者の口腔内圧を予め計測する方法として、規定された換気量ごとでの呼吸を被験者に実施させ、呼吸機能検査装置に設けられたセンシング機構で口腔内圧を計測することが考えられる。
しかしながら、規定された換気量ごとでの呼吸を被験者に実施させる場合、異なる換気量を実現するように被験者の呼吸を調整させることは困難である。この結果、従来の技術では、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることができず、キャリブレーション係数を求めることが困難となるという課題が生じる。
つまり、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で可能とする技術が求められている。
そこで、本発明は、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で可能とする技術を提供することを目的とする。
そこで、本発明は、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で可能とする技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明は、呼吸をすることで変化する被験者の口腔内圧を計測する呼吸機能検査装置(1,2,3,50,70)に関する。
この呼吸機能検査装置は、本体部(5,6)と、抵抗設定部(40,60,80)と、圧力計測部(32)とを備える。
この呼吸機能検査装置は、本体部(5,6)と、抵抗設定部(40,60,80)と、圧力計測部(32)とを備える。
本体部は、筒状に形成され、筒内に外部からの空気が流入する孔である吸気口が穿孔されている。本体部には、一方の端部に外部からの空気の流入を防止する一方弁(11)が設けられている。その本体部では、一方弁が設けられていない端部を介して、被験者が吸気する。
抵抗設定部は、本体部へと流入する空気に対する流入抵抗の大きさを可変設定する。さらに、圧力計測部は、本体部の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。
このような呼吸機能検査装置によれば、当該呼吸機能検査装置を用いて、予め規定された一定の換気量で被験者に複数回の呼吸を実施させる際に、大きさの異なる抵抗を設定すれば、その複数回の呼吸を深さの異なるものとすることができる。すなわち、呼吸機能検査装置によれば、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で実現できる。
このような呼吸機能検査装置によれば、当該呼吸機能検査装置を用いて、予め規定された一定の換気量で被験者に複数回の呼吸を実施させる際に、大きさの異なる抵抗を設定すれば、その複数回の呼吸を深さの異なるものとすることができる。すなわち、呼吸機能検査装置によれば、深さの異なる呼吸を被験者に実施させることをより簡易な方法で実現できる。
この結果、呼吸機能検査装置によれば、深さの異なる呼吸における被験者の口腔内圧を簡易に計測することができる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
[第1実施形態]
<呼吸機能検査装置>
図1に示す呼吸機能検査装置1は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置1で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
[第1実施形態]
<呼吸機能検査装置>
図1に示す呼吸機能検査装置1は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置1で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
この呼吸機能検査装置1は、本体部5と、圧力計測部32(図2(B)参照)と、流量計測部34(図2(B)参照)と、抵抗設定部40とを備える。
図2(A),図2(B)に示すように、本体部5は、筒状の部材であり、マウスピース7と、本体筒部9と、一方弁11とを備えている。
図2(A),図2(B)に示すように、本体部5は、筒状の部材であり、マウスピース7と、本体筒部9と、一方弁11とを備えている。
本体筒部9は、筒状の部材である。その本体筒部9には、吸気口13と、圧力計測孔15とが穿孔されている。吸気口13は、本体筒部9内へと外部から空気が流入する孔である。圧力計測孔15は、本体筒部9内を流動する空気の圧力を計測する孔である。この圧力計測孔15には、圧力計測部32が接続される。
すなわち、本体筒部9では、被験者が吸い込む空気である吸気、及び被験者が吐き出した空気である呼気が筒内を流動する。
一方弁11は、本体筒部9の一方の端部に固定される弁装置である。この一方弁11は、外部からの空気が本体筒部9に流入することを防止する共に、本体筒部9を流動する呼気を外部に流出させる。
一方弁11は、本体筒部9の一方の端部に固定される弁装置である。この一方弁11は、外部からの空気が本体筒部9に流入することを防止する共に、本体筒部9を流動する呼気を外部に流出させる。
マウスピース7は、筒状の部材である。本実施形態のマウスピース7は、本体筒部9の一方弁11が設けられていない端部に接続される。そのマウスピース7は、被験者が吸い込む空気である吸気、及び被験者が吐き出した空気である呼気が流動する。
圧力計測部32は、被験者による一回の呼吸によって本体部5の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。本実施形態における口腔内圧の計測は、時間軸に沿って継続して実施する。実施形態における圧力計測部32として、周知の圧力センサを用いることが考えられる。
また、流量計測部34は、被験者による一回の呼吸によって本体部5の筒内を移動する空気の流量を換気量として計測する。本実施形態における換気量の計測は、時間軸に沿って継続して実施する。なお、ここで言う換気量とは、一回の呼吸によって流動する空気の量、即ち、呼吸量である。実施形態においては、流量計測部34として、周知の流量センサを用いることが考えられる。
<抵抗設定部>
抵抗設定部40は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部40は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。ここで言う流入抵抗とは、外部から本体筒部9内への空気の流れを妨げる抵抗である。
<抵抗設定部>
抵抗設定部40は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部40は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。ここで言う流入抵抗とは、外部から本体筒部9内への空気の流れを妨げる抵抗である。
本実施形態における抵抗設定部40は、円形の板状に形成された調整板42を備えている。この調整板42には、少なくとも1つの通気孔44,46,48が穿孔されている。この通気孔44,46,48とは、調整板42を貫通する孔である。それらの通気孔44,46,48は、本体筒部9に穿設された吸気口13の径よりも径が小さい孔であり、それぞれ径が異なる。
この通気孔44,46,48の中で径が最も小さい通気孔48の径、即ち、流入抵抗の上限値は、予め規定された換気量で被験者が安静時呼吸にて呼吸を行える上限値として決定されている。ここで言う安静時呼吸とは、呼吸筋の収縮と弛緩によってのみ行われる呼吸であり、いわゆる努力呼吸ではない呼吸である。
その安静時呼吸の範囲の一例として、図3に示すように、口腔内圧の変化量が、0[cmH2O]から−15[cmH2O]までの範囲が考えられ、安静時呼吸にて呼吸を行える上限値の一例として、−15[cmH2O]が考えられる。この範囲及び上限値が適切である理由は、本発明者らが鋭意研究を行った結果、被験者の口腔内圧の第1基準値からの変化量が、口腔と胸腔との間の抵抗の大きさに係わらず、胸腔内圧の第2基準値からの変化量と等しいとの知見を得たためである。
なお、ここで言う第1基準値とは、予め設定された口腔内圧の値である。この第1基準値の一例として、呼気終末位における口腔内圧が考えられる。なお、ここで言う第2基準値とは、予め設定された胸腔内圧の値である。この第2基準値の一例として、呼気終末位における胸腔内圧が考えられる。
換言すると、この知見に基づき、口腔内圧の第1基準値からの変化量の変動量に対する、推定胸腔内圧の第2基準値からの変化量の変動量との対応関係をキャリブレーション係数として導出する。そして、その導出したキャリブレーション係数を推定胸腔内圧に乗算することで被験者の胸腔内圧の絶対値を算出すれば、胸腔内圧の絶対値の算出精度を向上させることができる。
また、ここで言う推定胸腔内圧とは、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて推定した胸腔内圧の推定値である。この推定胸腔内圧の算出方法は、例えば、特開2002−355227号に記載されているように周知であるため、ここでの詳しい説明は省略する。
ところで、調整板42は、本体筒部9の外側に向けて本体筒部9から突出する支持突起17によって、回動自在に支持されている。ここで言う回動自在には、吸気口13を覆う面積を変更可能な態様で、本体部5に対して調整板42を回動させることを含む。
つまり、抵抗設定部40では、調整板42に穿設された通気孔44,46,48の周縁が本体筒部9の吸気口13の一部分を覆うように調整板42が回動される。そして、調整板42を回動させる際に吸気口13を覆う面積を変更することで、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさが変更される。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗で口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗で口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
呼吸機能検査装置1を用いて被験者が1回の呼吸を行う場合、まず、被験者は、呼吸機能検査装置1のマウスピース7を介して空気を吸い込む。すると、外部からの空気は、抵抗設定部40、及び本体筒部9の吸気口13を介して、本体筒部9に流入する。そして、本体筒部9内に流入した空気(吸気)は、マウスピース7を通過して被験者の口腔を経て、被験者の胸腔内へと移動する。
そして、被験者が空気を吐き出すと、被験者の胸腔からの空気は、口腔を経てマウスピース7を通過して本体筒部9へと流入する。さらに、本体筒部9内に流入した空気(吸気)は、一方弁11を開弁して外部へと流出する。
呼吸機能検査装置1の圧力計測部32は、被験者による一回の呼吸によって本体筒部9の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように調整板42を回動させる。そして、被験者は、呼吸機能検査装置1を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように調整板42を回動させる。そして、被験者は、呼吸機能検査装置1を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
なお、本実施形態における口腔内圧の計測は、規定回数の呼吸を実施する期間中、時間軸に沿って継続して実施する。また、呼吸機能検査装置1の流量計測部34は、被験者による一回の呼吸によって本体筒部9の筒内を移動する空気の流量を換気量として計測する。本実施形態における換気量の計測は、規定回数の呼吸を実施する期間中、時間軸に沿って継続して実施してもよい。
[第1実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置1によれば、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように調整板42を回動させることで、外部から本体筒部9内への空気の流れを妨げる流入抵抗の大きさを変更できる。すなわち、呼吸機能検査装置1によれば、流入抵抗の大きさを容易に変更できる。
[第1実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置1によれば、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように調整板42を回動させることで、外部から本体筒部9内への空気の流れを妨げる流入抵抗の大きさを変更できる。すなわち、呼吸機能検査装置1によれば、流入抵抗の大きさを容易に変更できる。
そして、このように異なる大きさの流入抵抗を設定し、換気量を一定とした呼吸を予め規定された規定回数、被験者に実施させることで、その規定回数の呼吸を深さの異なるものとすることができる。すなわち、呼吸機能検査装置1によれば、深さの異なる呼吸を被験者により簡易な方法で実施させることができる。
この結果、呼吸機能検査装置1によれば、深さの異なる呼吸における被験者の口腔内圧を簡易に計測することができる。
このように計測した口腔内圧と脈波信号との時間軸に沿った対応関係に基づいて導出したキャリブレーション係数を推定胸腔内圧に乗算することで被験者の胸腔内圧の絶対値を算出すれば、胸腔内圧の絶対値の算出精度を向上させることができる。
このように計測した口腔内圧と脈波信号との時間軸に沿った対応関係に基づいて導出したキャリブレーション係数を推定胸腔内圧に乗算することで被験者の胸腔内圧の絶対値を算出すれば、胸腔内圧の絶対値の算出精度を向上させることができる。
ところで、呼吸機能検査装置1によれば、調整板42を回動させるだけで、流入抵抗の大きさを変更でき、抵抗設定部40による流入抵抗の大きさの変更をより容易に実現できる。
特に、呼吸機能検査装置1において、通気孔44,46,48と吸気口13とが同芯状となるように調整板42の位置を設定すれば、呼吸機能検査装置1を介して被験者が呼吸をする際に被験者の呼吸器に空気を取り入れることができる。
なお、上記実施形態の呼吸機能検査装置1では、規定回数の呼吸を実施する期間中、時間軸に沿って継続して、圧力計測部32及び流量計測部34にてセンシングしている。よって、このセンシングの結果を報知すれば、被験者に、規定回数の呼吸が適切な呼吸であるか否かを認識させることができる。そして、規定回数の呼吸が適切な呼吸でなければ、適切な呼吸に近づくように、呼吸の態様を修正させることができる。
[第1実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[第1実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、図4(A),図4(B)に示すように、呼吸機能検査装置2は、本体部5と、圧力計測部32と、抵抗設定部40とを備えていてもよい。すなわち、呼吸機能検査装置2は、流量計測部34が省略されていてもよい。
さらに、呼吸機能検査装置3の本体部6は、図5(A),図5(B)に示すように、本体筒部9と、一方弁11とを備えていてもよい。すなわち、呼吸機能検査装置3の本体部6は、マウスピース7が省略されていてもよい。
また、上記実施形態の抵抗設定部40における調整板42は、人の手によって回動することを想定していたが、調整板42は、モータで発生する駆動力によって回動されてもよい。この場合、換気量を一定として異なる大きさの抵抗での口腔内圧を計測するために規定回数の呼吸を実施する際に、時間軸に沿って規定された大きさの抵抗が実現されるように調整板42を回転させればよい。
さらに、上記実施形態の調整板42には、複数の通気孔が穿孔されていたが、調整板42に穿孔される通気孔は、1つであってもよい。すなわち、上記実施形態においては、調整板42に穿設された通気孔の周縁が本体筒部9の吸気口13の一部分を覆うように調整板42が構成されていれば、調整板42は、どのように構成されていてもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態における呼吸機能検査装置は、第1実施形態の呼吸機能検査装置1とは抵抗設定部の構成が異なる。このため、共通する構成については、同一符号を付して説明を省略し、相違点である抵抗設定部を中心に説明する。
<呼吸機能検査装置>
図6(A),図6(B)に示す呼吸機能検査装置50は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置50で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
[第2実施形態]
第2実施形態における呼吸機能検査装置は、第1実施形態の呼吸機能検査装置1とは抵抗設定部の構成が異なる。このため、共通する構成については、同一符号を付して説明を省略し、相違点である抵抗設定部を中心に説明する。
<呼吸機能検査装置>
図6(A),図6(B)に示す呼吸機能検査装置50は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置50で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
この呼吸機能検査装置50は、本体部5と、圧力計測部32と、抵抗設定部60とを備える。
<抵抗設定部>
抵抗設定部60は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部60は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。
<抵抗設定部>
抵抗設定部60は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部60は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。
本実施形態における抵抗設定部60は、複数の嵌合部62である。
各嵌合部62は、図7(A)に示すように、係止部64と、挿入部66とを備え、吸気口13に取り替え可能に取り付けられる。
各嵌合部62は、図7(A)に示すように、係止部64と、挿入部66とを備え、吸気口13に取り替え可能に取り付けられる。
係止部64は、本体筒部9の吸気口13の径よりも径の大きな円板状の部位である。挿入部66は、係止部64の一方の面から突出する柱状の部位であり、係止部64と同芯状に設けられている。この挿入部66の外径は、本体筒部9の吸気口13に嵌合する大きさである。
さらに、嵌合部62には、係止部64及び挿入部66の中心に、係止部64及び挿入部66を貫通する通気孔68が穿孔されている。なお、通気孔68は、吸気口13よりも径が小さい孔であり、図7(B)に示すように、嵌合部62のそれぞれで異なる径を有する。この通気孔68の中で最も小さい径、即ち、流入抵抗の上限値は、予め規定された換気量で被験者が安静時呼吸にて呼吸を行える上限値として決定されている。
抵抗設定部60では、本体筒部9の吸気口13に取り付けられた嵌合部62を、径が異なる通気孔68が穿設された嵌合部62へと交換することで、流入抵抗の大きさを変更する。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗での口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗での口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
呼吸機能検査装置50を用いて被験者が1回の呼吸を行う場合、まず、被験者は、呼吸機能検査装置50のマウスピース7を介して空気を吸い込む。すると、外部からの空気は、抵抗設定部60の通気孔68を通過し、本体筒部9及びマウスピース7を通過して被験者の口腔を経て、被験者の胸腔内へと移動する。
そして、被験者が空気を吐き出すと、被験者の胸腔からの空気は、口腔を経てマウスピース7を通過して本体筒部9へと流入する。さらに、本体筒部9内に流入した空気(吸気)は、一方弁11を開弁して外部へと流出する。
呼吸機能検査装置50の圧力計測部32は、被験者による一回の呼吸によって本体筒部9の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13、ひいては、抵抗設定部60の通気孔68の径が変更されるように、本体筒部9の吸気口13に取り付ける嵌合部62を交換する。そして、被験者は、呼吸機能検査装置50を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
[第2実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置50においては、嵌合部62を取り替えることができる。この嵌合部62を取り替える場合に、径の異なる通気孔68が穿孔された嵌合部62へと変更することで流入抵抗の大きさを変更できる。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13、ひいては、抵抗設定部60の通気孔68の径が変更されるように、本体筒部9の吸気口13に取り付ける嵌合部62を交換する。そして、被験者は、呼吸機能検査装置50を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
[第2実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置50においては、嵌合部62を取り替えることができる。この嵌合部62を取り替える場合に、径の異なる通気孔68が穿孔された嵌合部62へと変更することで流入抵抗の大きさを変更できる。
この結果、呼吸機能検査装置50によれば、流入抵抗の大きさを変更可能な抵抗設定部60を簡易な構成で実現できる。
[第2実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
[第2実施形態の変形例]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、図8(A),図8(B)に示すように、呼吸機能検査装置50の本体筒部9は、第1筒部19と、第2筒部21との2つの部材を備えていてもよい。ここで言う第1筒部19は、筒状に形成された部材であり、吸気口13が穿孔された部材である。また、第2筒部21は、第1筒部19の一端に接続される筒状の部材であり、圧力計測孔15が設けられた部材である。
[第3実施形態]
第3実施形態における呼吸機能検査装置は、第1実施形態の呼吸機能検査装置1及び第2実施形態の呼吸機能検査装置50とは抵抗設定部の構成が異なる。このため、共通する構成については、同一符号を付して説明を省略し、相違点である抵抗設定部を中心に説明する。
<呼吸機能検査装置>
図9(A),図9(B)に示す呼吸機能検査装置70は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置70で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
[第3実施形態]
第3実施形態における呼吸機能検査装置は、第1実施形態の呼吸機能検査装置1及び第2実施形態の呼吸機能検査装置50とは抵抗設定部の構成が異なる。このため、共通する構成については、同一符号を付して説明を省略し、相違点である抵抗設定部を中心に説明する。
<呼吸機能検査装置>
図9(A),図9(B)に示す呼吸機能検査装置70は、被験者の口腔内圧を計測する装置である。なお、呼吸機能検査装置70で計測された口腔内圧は、被験者の脈波を表す脈波信号に基づいて、当該被験者の胸腔内圧の絶対値を算出するためのキャリブレーション係数の算出に用いられる。
この呼吸機能検査装置70は、本体部5と、圧力計測部32と、抵抗設定部80とを備える。
<抵抗設定部>
抵抗設定部80は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部80は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。
<抵抗設定部>
抵抗設定部80は、本体筒部9へと流入する空気(即ち、呼気)に対する抵抗の大きさを変更可能に構成されている。本実施形態の抵抗設定部80は、本体筒部9に穿設された吸気口13の少なくとも一部分を覆うことで流入抵抗の大きさを変更する。
本実施形態における抵抗設定部80は、調整板82と、収納部84とを備える。調整板82は、本体筒部9の吸気口13よりも面積の大きい板状の部材である。収納部84は、調整板82を収納する。
そして、抵抗設定部80は、本体筒部9の吸気口13の一部分を塞ぐように、本体部5に対して調整板82がスライドする構造を有する。すなわち、調整板82は、本体筒部9の吸気口13の少なくとも一部分を覆う被覆位置と、本体筒部9の吸気口13を開放する開放位置との間を移動するように、本体部5の外表面に取り付けられる。
なお、ここで言う開放位置とは、収納部84内に調整板82全体が収納される位置である。
抵抗設定部80では、調整板82をスライドさせて、本体筒部9の吸気口13を覆う面積を変更することで、流入抵抗の大きさを変更する。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗での口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
抵抗設定部80では、調整板82をスライドさせて、本体筒部9の吸気口13を覆う面積を変更することで、流入抵抗の大きさを変更する。
<呼吸機能検査装置の作用>
被験者は、換気量を一定として異なる大きさの抵抗での口腔内圧を計測するために、予め規定された規定回数の呼吸を実施する。
呼吸機能検査装置70を用いて被験者が1回の呼吸を行う場合、まず、被験者は、呼吸機能検査装置70のマウスピース7を介して空気を吸い込む。すると、外部からの空気は、本体筒部9の吸気口13を介して、本体筒部9に流入する。そして、本体筒部9内に流入した空気(吸気)は、マウスピース7を通過して被験者の口腔を経て、被験者の胸腔内へと移動する。
そして、被験者が空気を吐き出すと、被験者の胸腔からの空気は、口腔を経てマウスピース7を通過して本体筒部9へと流入する。さらに、本体筒部9内に流入した空気(吸気)は、一方弁11を開弁して外部へと流出する。
呼吸機能検査装置70の圧力計測部32は、被験者による一回の呼吸によって本体筒部9の筒内を移動する空気の圧力を口腔内圧として計測する。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように、調整板82をスライドさせる。そして、被験者は、呼吸機能検査装置70を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
[第3実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置70によれば、調整板82をスライドさせるだけで流入抵抗の大きさを変更できる。換言すれば、流入抵抗の大きさを変更する抵抗設定部80を簡易な構成で実現できる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
続いて、被験者は、本体筒部9の吸気口13を覆う面積が変更されるように、調整板82をスライドさせる。そして、被験者は、呼吸機能検査装置70を用いて、先の呼吸と換気量を同一に保って呼吸を行う。被験者は、このような手順を繰り返す。
[第3実施形態の効果]
以上説明したように、呼吸機能検査装置70によれば、調整板82をスライドさせるだけで流入抵抗の大きさを変更できる。換言すれば、流入抵抗の大きさを変更する抵抗設定部80を簡易な構成で実現できる。
[その他の実施形態]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
例えば、第2実施形態の呼吸機能検査装置50及び第3実施形態の呼吸機能検査装置70は、流量計測部34を備えていないが、第2実施形態の呼吸機能検査装置50及び第3実施形態の呼吸機能検査装置70は、流量計測部34を備えていてもよい。
また、本体筒部9は、3以上の部品を組み合わせることで構成されていてもよい。本体部5は、1つの部品によって構成されていてもよい。
すなわち、呼吸機能検査装置50の本体部5は、1つの部品によって構成されていてもよいし、少なくとも2以上の部品を組み合わせることで構成されていてもよい。
すなわち、呼吸機能検査装置50の本体部5は、1つの部品によって構成されていてもよいし、少なくとも2以上の部品を組み合わせることで構成されていてもよい。
なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
1,2,3,50,70…呼吸機能検査装置 5,6…本体部 7…マウスピース 9…本体筒部 11…一方弁 13…吸気口 15…圧力計測孔 17…支持突起 19…第1筒部 21…第2筒部 32…圧力計測部 34…流量計測部 40,60,80…抵抗設定部 42…調整板 44,46,48…通気孔 62…嵌合部 64…係止部 66…挿入部 68…通気孔 82…調整板 84…収納部
Claims (10)
- 呼吸をすることで変化する被験者の口腔内圧を計測する呼吸機能検査装置(1,2,3,50,70)であって、
筒状に形成され、筒内に外部からの空気が流入する孔である吸気口が穿孔された本体部(5,6)であって、一方の端部に外部からの空気の流入を防止する一方弁(11)が設けられ、かつ、前記一方弁が設けられていない端部を介して、前記被験者が吸気する本体部と、
前記本体部へと流入する空気に対する流入抵抗の大きさを可変設定する抵抗設定部(40,60,80)と、
前記本体部の筒内を移動する空気の圧力を前記口腔内圧として計測する圧力計測部(32)と
を備える、呼吸機能検査装置。 - 前記抵抗設定部は、
前記吸気口の少なくとも一部分を覆うことで前記流入抵抗の大きさを変更する、
請求項1に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記抵抗設定部(40,80)は、
板状に形成された調整板(42,82)を備え、
前記調整板は、
前記吸気口の少なくとも一部分を覆う面積が変更されるように、前記本体部の外表面に取り付けられている、
請求項2に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記調整板(42)は、
前記本体部に対して回動自在に構成されている、
請求項3に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記調整板には、
少なくとも1つの孔である通気孔(44,46,48)が穿孔されている、
請求項4に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記調整板(82)は、
前記吸気口の一部分を塞ぐように、前記本体部に対してスライドする構造を有する、
請求項3に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記抵抗設定部(60)は、
前記吸気口に取り替え可能に嵌合される嵌合部(62)を複数備え、
前記嵌合部それぞれには、
前記吸気口よりも径が小さい孔である通気孔(68)が穿孔されている、
請求項1または請求項2に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記本体部の筒内を移動する空気の量を計測する流量計測部(34)を備える、
請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記本体部は、
少なくとも2以上の部品を組み合わせることで構成される、
請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の呼吸機能検査装置。 - 前記抵抗設定部で設定される前記流入抵抗の上限値は、
予め規定された換気量で前記被験者が安静時呼吸にて呼吸を行える上限値として決定されている、
請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の呼吸機能検査装置。
Priority Applications (5)
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