JP2776900B2 - 呼吸抵抗測定装置 - Google Patents
呼吸抵抗測定装置Info
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- JP2776900B2 JP2776900B2 JP1173107A JP17310789A JP2776900B2 JP 2776900 B2 JP2776900 B2 JP 2776900B2 JP 1173107 A JP1173107 A JP 1173107A JP 17310789 A JP17310789 A JP 17310789A JP 2776900 B2 JP2776900 B2 JP 2776900B2
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、実験動物等の呼吸抵抗を測定する装置に関
する。
する。
呼吸抵抗を正しく評価することは、例えば喘息をはじ
め各種の呼吸器疾患の診断と治療を行う上で必要であ
り、また、気管支拡張薬や気管支収縮薬等の薬剤および
他の環境汚染物質に対する呼吸器系の作用を正確に捉え
る上でも重要な指標の一つとなっている。
め各種の呼吸器疾患の診断と治療を行う上で必要であ
り、また、気管支拡張薬や気管支収縮薬等の薬剤および
他の環境汚染物質に対する呼吸器系の作用を正確に捉え
る上でも重要な指標の一つとなっている。
呼吸抵抗測定装置の一例として実験動物の測定に用い
る従来技術を第４図に示す。
る従来技術を第４図に示す。
図において、１は動物２の首から後ろを入れるボディ
ーボックス、３は発振器、４はこの発振器３により作動
するようになっているスピーカであり、例えば30Hzの正
弦波空気振動を上記ボディーボックス１内に負荷するよ
うになっているもので、スピーカ４が作動するとボディ
ーボックス１内に正弦波空気振動が加えられて動物２の
体外から呼吸器系に空気振動圧が負荷されることにな
る。
ーボックス、３は発振器、４はこの発振器３により作動
するようになっているスピーカであり、例えば30Hzの正
弦波空気振動を上記ボディーボックス１内に負荷するよ
うになっているもので、スピーカ４が作動するとボディ
ーボックス１内に正弦波空気振動が加えられて動物２の
体外から呼吸器系に空気振動圧が負荷されることにな
る。
５は動物２の口および鼻を覆うマスクであり、このマ
スク５には噴霧装置６が接続されており、気管支拡張薬
や気管支収縮薬等の薬剤を動物２に噴霧吸入させながら
呼吸抵抗を測定するものである。
スク５には噴霧装置６が接続されており、気管支拡張薬
や気管支収縮薬等の薬剤を動物２に噴霧吸入させながら
呼吸抵抗を測定するものである。
７はこのマスクの前面に取り付けたメッシュフィルタ
ーであり、マスク内外の通気抵抗体となる。
ーであり、マスク内外の通気抵抗体となる。
８はボディーボックス１内の気圧を測定する圧力セン
サーであり、増幅器９およびバンドパスフィルター10を
介して抵抗演算部11に接続している。
サーであり、増幅器９およびバンドパスフィルター10を
介して抵抗演算部11に接続している。
12は気流速度センサーであり、動物２の呼吸に伴う気
流速度を検出するものであり、増幅器13およびバントパ
スフィルター14を介して上記抵抗演算部11に接続してい
る。15は表示部である。
流速度を検出するものであり、増幅器13およびバントパ
スフィルター14を介して上記抵抗演算部11に接続してい
る。15は表示部である。
このような装置により、正弦波空気振動圧を利用した
オシレーション法により測定するものであり、安静呼吸
のまま非侵襲的に測定できる方法として用いられてい
る。
オシレーション法により測定するものであり、安静呼吸
のまま非侵襲的に測定できる方法として用いられてい
る。
この方法は、呼吸抵抗の算出にあたっては、負荷する
正弦波空気振動圧によりもたらされる呼吸器系の気流速
度と気圧とから呼吸抵抗を算出するものであり、その際
バンドパスフィルターによって正弦波空気振動以外の信
号を除去しているものである。
正弦波空気振動圧によりもたらされる呼吸器系の気流速
度と気圧とから呼吸抵抗を算出するものであり、その際
バンドパスフィルターによって正弦波空気振動以外の信
号を除去しているものである。
以上のような従来技術によると、人のように換気量の
大きい場合は問題はないが、モルモットやマウス等の換
気量が小さく、また換気数が多い動物の呼吸抵抗の測定
には、ノイズの除去が不十分であり、適正な呼吸抵抗を
求めることができない問題がある。
大きい場合は問題はないが、モルモットやマウス等の換
気量が小さく、また換気数が多い動物の呼吸抵抗の測定
には、ノイズの除去が不十分であり、適正な呼吸抵抗を
求めることができない問題がある。
そのために、気管支拡張薬や気管支収縮薬等の薬剤が
呼吸器系におよぼす作用をモルモットやマウス等の呼吸
抵抗測定により評価するに適した装置を提供することは
実質的に不可能であった。
呼吸器系におよぼす作用をモルモットやマウス等の呼吸
抵抗測定により評価するに適した装置を提供することは
実質的に不可能であった。
そこで本発明は、呼吸器系に正弦波空気振動圧を負荷
するための正弦波加圧装置と、呼吸器系の気流速度を検
出するための気流速度検出器と、呼吸器系の気圧を検出
するための気圧検出器と上記気流速度検出器および気圧
検出器で検出した気流速度および気圧から呼吸抵抗を算
出する抵抗演算部とを有する呼吸抵抗測定装置におい
て、正弦波加圧装置が負荷する正弦波空気振動圧の信号
を基準信号に変換するための基準信号変換器と、この基
準信号変換器からの正弦波空気振動圧の基準信号により
気流速度の信号を処理して上記基準信号と同じ周波数の
成分のみを取り出すベクトル演算器とを設け、このベク
トル演算器で得られた気流速度の信号と上記気圧検出器
で検出した気圧の信号とから抵抗演算部で呼吸抵抗を算
出するようにしたことを特徴とする。
するための正弦波加圧装置と、呼吸器系の気流速度を検
出するための気流速度検出器と、呼吸器系の気圧を検出
するための気圧検出器と上記気流速度検出器および気圧
検出器で検出した気流速度および気圧から呼吸抵抗を算
出する抵抗演算部とを有する呼吸抵抗測定装置におい
て、正弦波加圧装置が負荷する正弦波空気振動圧の信号
を基準信号に変換するための基準信号変換器と、この基
準信号変換器からの正弦波空気振動圧の基準信号により
気流速度の信号を処理して上記基準信号と同じ周波数の
成分のみを取り出すベクトル演算器とを設け、このベク
トル演算器で得られた気流速度の信号と上記気圧検出器
で検出した気圧の信号とから抵抗演算部で呼吸抵抗を算
出するようにしたことを特徴とする。
以上の本発明によると、ベクトル演算器で得られた気
流速度の信号と上記気圧検出器で検出した気圧の信号と
から抵抗演算部で呼吸抵抗を測定するようにしたことに
より、換気量が少なくまた換気数が多い呼吸であっても
ノイズを除去することができ、精度の高い呼吸抵抗の測
定を行うことができることになる。
流速度の信号と上記気圧検出器で検出した気圧の信号と
から抵抗演算部で呼吸抵抗を測定するようにしたことに
より、換気量が少なくまた換気数が多い呼吸であっても
ノイズを除去することができ、精度の高い呼吸抵抗の測
定を行うことができることになる。
以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
第１図はブロック図、第２図はベクトル演算器の一例
を示すブロック図である。なお、上記従来技術と同様の
部位については同一符号を用いて説明する。
を示すブロック図である。なお、上記従来技術と同様の
部位については同一符号を用いて説明する。
第１図において、１は動物２の首から後ろの胴体を密
閉して入れるボディーボックス、３は発振器、４はこの
発振器３により作動するようになっているスピーカであ
り、例えば30Hzの正弦波空気振動を上記ボディーボック
ス１内に負荷するようになっているもので、スピーカ４
が作動するとボディーボックス１内に正弦波空気振動が
加えられて動物２の体外から呼吸器系に空気振動圧が負
荷されることになる。
閉して入れるボディーボックス、３は発振器、４はこの
発振器３により作動するようになっているスピーカであ
り、例えば30Hzの正弦波空気振動を上記ボディーボック
ス１内に負荷するようになっているもので、スピーカ４
が作動するとボディーボックス１内に正弦波空気振動が
加えられて動物２の体外から呼吸器系に空気振動圧が負
荷されることになる。
５は動物２の口および鼻を覆うマスクであり、このマ
スク５には噴霧装置６が接続されており、気管支拡張薬
や気管支収縮薬等の薬剤を動物２に噴霧吸入させながら
測定するものである。
スク５には噴霧装置６が接続されており、気管支拡張薬
や気管支収縮薬等の薬剤を動物２に噴霧吸入させながら
測定するものである。
７はこのマスクの前面に取り付けたメッシュフィルタ
であり、マスクの内外の通気抵抗体となる。
であり、マスクの内外の通気抵抗体となる。
８はボディーボックス１内の気圧を測定する圧力セン
サーであり、増幅器９および整流器16を介して抵抗演算
部11に接続している。
サーであり、増幅器９および整流器16を介して抵抗演算
部11に接続している。
さらに増幅器９からの信号の一部は一対の基準信号変
換器17a、17bを介してベクトル演算器18に送られ、上記
抵抗演算部11に接続するものである。
換器17a、17bを介してベクトル演算器18に送られ、上記
抵抗演算部11に接続するものである。
12は気流速度センサーであり、動物２の呼吸に伴う気
流速度を検出するものであり、増幅器13および上記ベク
トル演算器18を介して上記抵抗演算部11に接続してい
る。15は表示部である。
流速度を検出するものであり、増幅器13および上記ベク
トル演算器18を介して上記抵抗演算部11に接続してい
る。15は表示部である。
以上の構成によると、気流速度センサー12で検出され
た気流速度の信号は、増幅器13で増幅された後ベクトル
演算器18に入力される。
た気流速度の信号は、増幅器13で増幅された後ベクトル
演算器18に入力される。
また、圧力センサー８で検出されたボディーボックス
１内の空気振動圧信号は増幅器９で増幅された後基準信
号変換器17により位相角を90゜ずらせた二つの方形波、
例えば方位角０゜の方形波と位相角90゜の方形波とに変
換されてそれぞれベクトル演算器18に入力される。な
お、この基準信号変換器17に入力された正弦波空気振動
圧の信号は、ここでは圧力センサー８により検出された
信号を入力しているが発振器４の信号を入力してもよ
い。
１内の空気振動圧信号は増幅器９で増幅された後基準信
号変換器17により位相角を90゜ずらせた二つの方形波、
例えば方位角０゜の方形波と位相角90゜の方形波とに変
換されてそれぞれベクトル演算器18に入力される。な
お、この基準信号変換器17に入力された正弦波空気振動
圧の信号は、ここでは圧力センサー８により検出された
信号を入力しているが発振器４の信号を入力してもよ
い。
ベクトル演算器18は例えば第２図に示す如く一対の位
相検波器19a、19b、一対のフィルター20a、20bおよびベ
クトル演算回路21を有しており、増幅器13を経て気流速
度の信号を位相検波器19a、19bで基準信号変換器17a、1
7bからの方形波により処理し、正弦波空気振動圧と同じ
周波数の信号のみをDC信号に変換し、他の周波数の信号
はAC信号として出力する。一対の位相検波器19a、19bか
らの各信号をそれぞれ一対のフィルター20a、20bで処理
し、AC信号を除去し、DC信号のみを出力し、ベクトル演
算回路21でフィルター20a、20bを経た位相角の異なった
二つの信号から正弦波空気振動圧と同期する気流速度の
信号の大きさを演算処理する。
相検波器19a、19b、一対のフィルター20a、20bおよびベ
クトル演算回路21を有しており、増幅器13を経て気流速
度の信号を位相検波器19a、19bで基準信号変換器17a、1
7bからの方形波により処理し、正弦波空気振動圧と同じ
周波数の信号のみをDC信号に変換し、他の周波数の信号
はAC信号として出力する。一対の位相検波器19a、19bか
らの各信号をそれぞれ一対のフィルター20a、20bで処理
し、AC信号を除去し、DC信号のみを出力し、ベクトル演
算回路21でフィルター20a、20bを経た位相角の異なった
二つの信号から正弦波空気振動圧と同期する気流速度の
信号の大きさを演算処理する。
一方増幅器９を経た圧力センサー８からの信号は整流
器16によりDC信号に変換し、ベクトル演算器18からの気
流速度のDC信号と共に抵抗演算部11に入力して抵抗値が
例えばＲ＝P/Vが算出され、算出された抵抗値は、表示
部15でデジタル表示または抵抗値の変化を示すグラフと
して記録される。
器16によりDC信号に変換し、ベクトル演算器18からの気
流速度のDC信号と共に抵抗演算部11に入力して抵抗値が
例えばＲ＝P/Vが算出され、算出された抵抗値は、表示
部15でデジタル表示または抵抗値の変化を示すグラフと
して記録される。
従って、本実施例では単に呼吸抵抗を算出するだけで
なく、噴霧装置６より投与された薬液に対する呼吸抵抗
の変化を正確に把握することができるので、気道の過敏
生測定や薬液が気道に及ぼす影響の測定等に供すること
ができる。
なく、噴霧装置６より投与された薬液に対する呼吸抵抗
の変化を正確に把握することができるので、気道の過敏
生測定や薬液が気道に及ぼす影響の測定等に供すること
ができる。
気圧信号の処理には上記の他にバンドパスフィルタを
介して正弦波空気振動圧以外の信号を除去してもよい。
介して正弦波空気振動圧以外の信号を除去してもよい。
また、気流速度信号についても増幅器13を経た後、バ
ンドパスフィルタを通してからベクトル演算器18に入力
してもよい。
ンドパスフィルタを通してからベクトル演算器18に入力
してもよい。
なお、上記実施例では第１図に示す如くボディーボッ
クス１内に測定する動物の首以下の胴体を入れてボディ
ーボックス１内に正弦波空気振動圧を加えて体外から間
接的に体内の呼吸器系に正弦波空気振動圧を加えるよう
になっている体表オシレーション法を用いているが、こ
の方法に限るものではなく、例えば第３図に示す如く被
験者の気道に接続した通気管を介して直接的に呼吸器系
に正弦波空気振動圧を負荷する一般的なオシレーション
法を用いてもよい。
クス１内に測定する動物の首以下の胴体を入れてボディ
ーボックス１内に正弦波空気振動圧を加えて体外から間
接的に体内の呼吸器系に正弦波空気振動圧を加えるよう
になっている体表オシレーション法を用いているが、こ
の方法に限るものではなく、例えば第３図に示す如く被
験者の気道に接続した通気管を介して直接的に呼吸器系
に正弦波空気振動圧を負荷する一般的なオシレーション
法を用いてもよい。
以上詳細に説明した本発明によると、呼吸器系に正弦
波空気振動圧を負荷するための正弦波加圧装置と、呼吸
器系の気流速度を検出するための気流速度検出器と、呼
吸器系の気圧を検出するための気圧検出器と上記気流速
度検出器および気圧検出器で検出した気流速度および気
圧から呼吸抵抗を算出する抵抗演算部とを有する呼吸抵
抗測定装置において、正弦波加圧装置が負荷する正弦波
空気振動圧の信号を基準信号に変換するための基準信号
変換器と、この基準信号変換器からの正弦波空気振動圧
の基準信号により気流速度の信号を処理して上記基準信
号と同じ周波数の成分のみを取り出すベクトル演算器と
を設け、このベクトル演算器で得られた気流速度の信号
と上記気圧検出器で検出した気圧の信号とから抵抗演算
部で呼吸抵抗を算出するようにしたことにより、換気量
が少なくまた換気数が多い呼吸であってもノイズを除去
することができ、精度の高い呼吸抵抗の測定を行うこと
ができる効果を有する。
波空気振動圧を負荷するための正弦波加圧装置と、呼吸
器系の気流速度を検出するための気流速度検出器と、呼
吸器系の気圧を検出するための気圧検出器と上記気流速
度検出器および気圧検出器で検出した気流速度および気
圧から呼吸抵抗を算出する抵抗演算部とを有する呼吸抵
抗測定装置において、正弦波加圧装置が負荷する正弦波
空気振動圧の信号を基準信号に変換するための基準信号
変換器と、この基準信号変換器からの正弦波空気振動圧
の基準信号により気流速度の信号を処理して上記基準信
号と同じ周波数の成分のみを取り出すベクトル演算器と
を設け、このベクトル演算器で得られた気流速度の信号
と上記気圧検出器で検出した気圧の信号とから抵抗演算
部で呼吸抵抗を算出するようにしたことにより、換気量
が少なくまた換気数が多い呼吸であってもノイズを除去
することができ、精度の高い呼吸抵抗の測定を行うこと
ができる効果を有する。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図はベ
クトル演算器の一例を示すブロック図、第３図は本発明
の他の測定法の実施例を示すブロック図、第４図は従来
例を示すブロック図である。 １……ボディーボックス ３……発振器 ４……スピーカ ５……マスク ８……圧力センサー ９、13……増幅器 11……抵抗演算部 12……気流速度センサー 17……基準信号変換器 18……ベクトル演算器
クトル演算器の一例を示すブロック図、第３図は本発明
の他の測定法の実施例を示すブロック図、第４図は従来
例を示すブロック図である。 １……ボディーボックス ３……発振器 ４……スピーカ ５……マスク ８……圧力センサー ９、13……増幅器 11……抵抗演算部 12……気流速度センサー 17……基準信号変換器 18……ベクトル演算器
Claims (2)
- 【請求項１】呼吸器系に正弦波空気振動圧を負荷するた
めの正弦波加圧装置と、呼吸器系の気流速度を検出する
ための気流速度検出器と、呼吸器系の気圧を検出するた
めの気圧検出器と、上記気流速度検出器および気圧検出
器で検出した気流速度および気圧から呼吸抵抗を算出す
る抵抗演算部とを有する呼吸抵抗測定装置において、被
験物の胴体を密閉して入れるボディーボックスにスピー
カよりなる正弦波空気振動圧発振器を設置して構成した
正弦波加圧装置が負荷する正弦波空気振動圧の信号を基
準信号に変換するための基準信号変換器と、この基準信
号変換器からの正弦波空気振動圧の基準信号により気流
速度の信号を処理して上記基準信号と同じ周波数の成分
のみを取り出すベクトル演算器とを設け、このベクトル
演算器で得られた気流速度の信号と上記気圧検出器で検
出した気圧の信号とから抵抗演算部で呼吸抵抗を算出す
るようにしたことを特徴とする呼吸抵抗測定装置。 - 【請求項２】呼吸器系に正弦波空気振動圧を負荷するた
めに正弦波加圧装置と、呼吸器系の気流速度を検出する
ための気流速度検出器と、呼吸器系の気圧を検出するた
めの気圧検出器と、上記気流速度検出器および気圧検出
器で検出した気流速度および気圧から呼吸抵抗を算出す
る抵抗演算部とを有する呼吸抵抗測定装置において、被
験者の気道に接続した通気管を介して呼吸器系に正弦波
空気振動圧を負荷させる正弦波加圧装置が負荷する正弦
波空気振動圧の信号を基準信号に変換するための基準信
号変換器と、この基準信号変換器からの正弦波空気振動
圧の基準信号により気流速度の信号を処理して上記基準
信号と同じ周波数の成分のみを取り出すベクトル演算器
とを設け、このベクトル演算器で得られた気流速度の信
号と上記気圧検出器で検出した気圧の信号とから抵抗演
算部で呼吸抵抗を算出するようにしたことを特徴とする
呼吸抵抗測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173107A JP2776900B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 呼吸抵抗測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1173107A JP2776900B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 呼吸抵抗測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0339140A JPH0339140A (ja) | 1991-02-20 |
| JP2776900B2 true JP2776900B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=15954296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1173107A Expired - Lifetime JP2776900B2 (ja) | 1989-07-06 | 1989-07-06 | 呼吸抵抗測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776900B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03116807U (ja) * | 1990-03-15 | 1991-12-03 | ||
| US6544192B2 (en) | 1998-02-25 | 2003-04-08 | Respironics, Inc. | Patient monitor and method of using same |
| US6017315A (en) * | 1998-02-25 | 2000-01-25 | Respironics, Inc. | Patient monitor and method of using same |
| JP5198162B2 (ja) | 2008-03-10 | 2013-05-15 | チェスト株式会社 | 呼吸インピーダンス測定装置及びその測定方法 |
| US9022947B2 (en) | 2009-04-13 | 2015-05-05 | Chest M.I. Incorporated | Respiration impedance measuring device and respiration impedance display method |
| TWI503082B (zh) * | 2013-11-25 | 2015-10-11 | Taiwan Textile Res Inst | 面罩阻塞性評估系統 |
| JP7054929B2 (ja) * | 2019-02-15 | 2022-04-15 | チェスト株式会社 | 呼吸抵抗測定装置及び検査結果予測方法 |
-
1989
- 1989-07-06 JP JP1173107A patent/JP2776900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0339140A (ja) | 1991-02-20 |
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