JP3133653U - 立体構造の呼吸センサ - Google Patents

Abstract

【課題】本考案は、動作用の電圧又は電流をセンサに供給する構成要素が不要で簡略であるとともに、装着感が良好で検出感度も良好な立体構造の呼吸センサを提供する。
【解決手段】本考案に係る立体構造の呼吸センサ１は、両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片３ａを備え、中央部に略半角筒状に膨出形成したセンサ保持部３ｂを設けた内部保持体３と、両側に取り付け片３ａに接合させる接合片２ａを備え、中央部に略半円筒状に膨出形成したセンサ保持部３ｂの外側を覆う外装部２ｂを設けた外部保持体２と、外装部２ｂの内側でセンサ保持部３ｂに対して生体の口、鼻による呼吸気に触れる状態に取り付けられ、圧電効果により呼吸気に対応した電気信号を生成する平坦フィルム状センサ４と、この平坦フィルム状センサ４に一端側を接続した信号伝送線７と、取り付け片３ａに一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部６を備えた装着体５と、を有するものである。
【選択図】図１

Description

本考案は、立体構造の呼吸センサに関し、詳しくは生体の鼻下部分に貼り付けられ、効率よく生体の呼吸気を検出する立体構造の呼吸センサに関するものである。

生体の呼吸を検出する技術に関しては、従来より種々のものが提案されている。例えば、炭素粉末を含浸させた電極をセンサとして生体に装着し、呼吸による体動を検出するようにした方法や、サーミスタをセンサとして生体の呼気、吸気の温度を検出する方法等が知られて入る。

このような従来の方法は、センサを動作させるための電圧又は電流を前記センサに供給する必要があり、このために、漏れ電流等による生体への悪影響を防止するために機構的、電気的に複雑な構成を付加しなければならなかった、

特許文献１には、圧電素子を用いた口呼吸検出部及び一対構成の鼻呼吸検出部を直角に折り曲げ配置し、略Ｔ状を呈する形状のセンサ本体を備え、接着テープ、両面テープを用いてセンサ本体の口呼吸検出部、鼻呼吸検出部を各々口、鼻の近傍に貼り付けるように構成した呼吸センサが提案されている。

特許文献１の場合、口呼吸検出部、鼻呼吸検出部が各々口、鼻に近接して配置されるため、装着者にとっては、これら口呼吸検出部、鼻呼吸検出部が各々口、鼻に近すぎて装着感が必ずしも良好ではない。

そして、特許文献２には、略Ｔ状で、かつ、中央部を山形状に折り曲げたフィルム状の基材と、この基材内面に山形状に貼り付けた圧電素子とを備えたセンサ本体を備え、両面テープを用いて前記センサ本体を山形状部分が外側に突出するようにして口、鼻の近傍に貼り付けるように構成した呼吸センサを有する呼吸状態監視装置が提案されている。

特許文献２の場合、前記圧電素子が山形状の基材内面に山形状に貼り付けられているために、圧電素子に対して口による呼吸気、鼻による呼吸気が均等に作用し難く、このことから、検出感度上バラツキを生じ易い。
特開２００６−２１２２７１号公報 特開２００７−０００４４５号公報

本考案が解決しようとする問題点は、動作用の電圧又は電流をセンサに供給する構成要素が不要で簡略であるとともに、装着感が良好で検出感度も良好な立体構造の呼吸センサが存在しない点である。

本考案の立体構造の呼吸センサは、両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状に膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状に膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体と、前記外装部の内側で前記センサ保持部に対して前記生体の口、鼻による呼吸気に触れる状態に取り付けられ、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成する平坦フィルム状センサと、この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた装着体と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の考案によれば、平坦フィルム状センサに対して動作用の電圧又は電流を供給する構成要素を要しない簡略構成の基に、生体の呼吸に応じた検出信号を確実に得ることができ、生体の装着感が良好であり、更に生体の呼吸に対する検出感度も良好な立体構造の呼吸センサを提供することができる。

請求項２記載の考案によれば、中央部に略半角筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体とを有し、全体として略半円筒形状を呈する構成で、請求項１記載の考案と同様な効果を奏し、かつ、外観形態も良好な立体構造の呼吸センサを提供することができる。

請求項３記載の考案によれば、請求項２記載の考案と同様な構成とし、かつ、平坦フィルム状センサとしてピエゾフィルムセンサを用いる構成で、請求項２記載の考案と同様な効果を奏する立体構造の呼吸センサを提供することができる。

請求項４記載の考案によれば、請求項３記載の考案と同様な構成とし、かつ、前記内部保持体、外部保持体及び装着体を、不織布（例えば医療用の不織布）を用いた構成としているので、請求項３記載の考案と同様な効果を奏し、かつ、アレルギー症状やかぶれに配慮した生体に優しい立体構造の呼吸センサを提供することができる。

本考案は、動作用の電圧又は電流をセンサに供給する構成要素が不要で簡略であるとともに、装着感が良好で検出感度も良好な立体構造の呼吸センサを提供するという目的を有するものである。
本考案は、上記目的を、両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体と、前記外装部の内側で前記センサ保持部に設けた切れ込み部に挿入されて前記生体の口による呼吸気と略直交し、鼻による呼吸気と略平行する状態に固定配置され、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成するピエゾフィルムからなる平坦フィルム状センサと、この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた装着体と、を有する構成により実現した。

以下に、本考案の実施例に係る立体構造の呼吸センサ１について図面を参照して詳細に説明する。

本実施例に係る立体構造の呼吸センサ１は、図１に示すように、これを正面から見て左右対称に構成した外部保持体２と、この外部保持体２に重合させる内部保持体３とを有している。
前記外部保持体２は、例えば医療用の不織布等を用い、図３にも示すように、両側に内部保持体３の一対の左右対称の取り付け片３ａ、３ａに接合させる一対の接合片２ａ、２ａを備え、その中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した外装部２ｂを設けている。

前記内部保持体３は、例えば医療用の不織布等を用い、図２にも示すように、両側に生体Ｍの鼻下部分への取り付け用の一対の取り付け片３ａ、３ａを備え、中央部に略半角筒状（図１において上から見た端面形状が台形状）で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部３ｂを設けている。

前記一対の接合片２ａ、２ａと、前記一対の取り付け片３ａ、３ａとは略同一寸法に形成され、また、前記外装部２ｂは前記センサ保持部３ｂの外側を覆い隠す寸法に形成している。前記センサ保持部３ｂにおける中央片３ｃには、図３に示すように、その下部位置において同図において水平方向に切れ込み部３ｄを貫通状態に設けている。

本実施例に係る立体構造の呼吸センサ１は、更に、前記外装部２ｂの内側で前記センサ保持部３ｂの中央片３ｃに設けた切れ込み部３ｄに外装部２ｂ側から挿入され、かつ、中央片３ｃに上部が接着されて固定された図４、図５に示す四角形状の平坦フィルム状センサ４を具備している。

前記平坦フィルム状センサ４は、例えば圧電効果を有するピエゾフィルム（ポリフッ化ビニリデン：ＰＶＤＦ（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）からなり、呼吸センサ１を生体Ｍの鼻下部分に装着した状態では、平坦フィルム状センサ４が前記生体Ｍの口と少し離れた位置で口による呼吸気と略直交し、また、鼻よりも少し離れた下方位置で鼻による呼吸気と略平行する状態に配置されて、圧電効果により前記口、鼻による呼吸気に対応した電気信号を生成するように構成している。

前記平坦フィルム状センサ４の下部側は、中央片３ｃの下端から下方に前記外部保持体２の下端からはみ出ない位置まで突出するように構成している。

更に、本実施例に係る立体構造の呼吸センサ１は、図６に示すように、前記取り付け片３ａ、３ａに一面側が接着され他面側に生体Ｍの鼻下部分へ貼り付ける粘着部（例えば両面テープ）６を備えた長方形状で例えば医療用の不織布等からなる装着体５と、図１、図４に示すように、前記平坦フィルム状センサ４に対して、電極片８、８を介して一端側を接続した２本構成の信号伝送線７、７と、を有している。

前記信号伝送線７、７は、図１に示すように、前記外装部２ｂとセンサ保持部３ｂとの間の空間から図１において左側の接合片２ａ、取り付け片３ａの間、及び、図１において右側の接合片２ａ、取り付け片３ａの間を各々経て外部に導出され、チューブ９を貫通し、更にその他端にコネクタ１０を取り付けた構成となっている。

図７は本実施例に係る立体構造の呼吸センサ１と前記コネクタ１０、装置側コネクタ１１を介して接続され、呼吸センサ１の検出信号を処理する信号処理装置２０の一例を示すものである。

前記信号処理装置２０は、呼吸センサ１の検出信号を増幅する増幅器２１と、増幅器２１の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２２と、Ａ／Ｄ変換器２２からのデジタル信号を取り込み波形処理して図９に示すような生体Ｍの例えば口からの呼気、鼻からの呼気、無呼吸時等に対応する各処理信号を生成する信号処理回路２３と、各処理信号を記憶する記憶部２４と、各処理信号を画面に表示する表示部２５と、各処理信号に応じた波形をプリント出力するプリンタ２６とを有する構成を挙げることができる。

次に、本実施例に係る呼吸センサ１の使用態様を図８も参照して説明する。

既述したように、外部保持体２の内側において内部保持体３に平坦フィルム状センサ４を固定し、かつ、前記信号伝送線７、７を外部に導出して信号処理装置２０に接続した状態の呼吸センサ１を、図８に示すように、前記装着体５の粘着部６を利用して生体Ｍの鼻下部分（上唇の上部）に前記内部保持体３の上端が鼻孔の近傍となる配置で貼り付ける。

この状態で、生体Ｍが例えば口で呼吸すると、この時の例えば生体Ｍの呼気は平坦フィルム状センサ４に対して略直交する方向から当たり、これにより、平坦フィルム状センサ４は呼気による力を受けて焦電効果により自己発電し、生体Ｍの口からの呼気に応じた検出信号を出力する。

前記平坦フィルム状センサ４からの生体Ｍの口からの呼気に応じた検出信号は、信号伝送線７、７を経て信号処理装置２０に送られ、信号処理されて、例えば図９の上欄に示すような波形の処理信号を得ることができる。生体Ｍの口による吸気の場合も同様である。

また、生体Ｍが例えば口ではなく鼻で呼吸した場合には、この時の例えば生体Ｍの呼気は平坦フィルム状センサ４に対して略平行な方向から作用し、これにより、平坦フィルム状センサ４は呼気による温度変化を受けて焦電効果により自己発電し、生体Ｍの鼻からの呼気に応じた検出信号を出力する。
この場合の検出信号は、平坦フィルム状センサ４に対する呼気の作用方向が口から呼気の場合と異なり平行であるため、生体Ｍの鼻からの呼気に応じた検出信号は、口からの呼気に応じた検出信号よりも信号レベルが小さくなる。

前記平坦フィルム状センサ４からの生体Ｍの呼気に応じた検出信号は、前記信号伝送線７、７を経て信号処理装置２０に送られ、信号処理されて、例えば図９の中欄に示すような波形の処理信号を得ることができる。生体Ｍの鼻による吸気の場合も同様である。

更に、仮に生体Ｍに無呼吸時の状態が生じた場合には、平坦フィルム状センサ４は生体Ｍの呼気又は吸気を殆ど検出せず、又は極微小の呼気又は吸気のみを検出する状態となり、このときの処理信号の波形は例えば図９の下欄に示すようになる。

このようにして、本実施例に係る立体構造の呼吸センサ１によれば、平坦フィルム状センサ４に対して動作用の電圧又は電流を供給する構成要素（電源等）を要しない簡略構成の基に、生体Ｍの呼吸に応じた検出信号を確実に得ることができる。

また、前記呼吸センサ１によれば、この呼吸センサ１を生体Ｍの鼻下部分に装着した状態では、平坦フィルム状センサ４が内部保持体３により前記生体Ｍの口と少し離れた位置で口による呼吸気と略直交し、また、鼻よりも少し離れた下方位置で鼻による呼吸気と略平行する状態に配置されるので、平坦フィルム状センサ４が口、鼻に近付きすぎることがなく、これにより生体の装着感が良好となる。

更に、前記呼吸センサ１によれば、上述した配置により生体Ｍの口による呼吸気、鼻による呼吸気が各々平坦フィルム状センサ４に均等に作用するので、呼吸気の検出感度も良好となる。

更にまた、本実施例によれば、前記内部保持体、外部保持体及び装着体を、生体Ｍ（装着者）の皮膚に触れる使用態様を考慮して不織布（例えば医療用の不織布）を用いた構成としているので、生体Ｍのアレルギー症状やかぶれに配慮した生体Ｍに優しい立体構造の呼吸センサを提供することができる。

本考案は、生体の睡眠時における呼吸の正常又は異常の検査、いびき、無呼吸等々の検査用として広範に適用できる。

本考案の実施例に係る立体構造の呼吸センサの概略斜視図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサにおける外部保持体を示す概略斜視図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサにおける内部保持体を示す概略斜視図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサにおける平坦フィルム状センサの概略正面図である。 本実施例に係る立体構造の平坦フィルム状センサを内部保持体に挿入した状態を示す概略図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサにおける粘着部を備えた装着体を示す概略斜視図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサの出力信号を処理する信号処理装置の構成例を示すブロック図である。 本実施例に係る立体構造の呼吸センサを生体Ｍの口、鼻の近傍に取り付けた状態を示す概略図である。 本実施例における生体Ｍの口、鼻の呼気及び無呼吸に対応する処理信号の波形図である。

符号の説明

Ｍ 生体
１ 呼吸センサ
２ 外部保持体
２ａ 接合片
２ｂ 外装部
３ 内部保持体
３ａ 取り付け片
３ｂ センサ保持部
３ｃ 中央片
３ｄ 切れ込み部
４ 平坦フィルム状センサ
５ 装着体
６ 粘着部
７ 信号伝送線
８ 電極片
９ チューブ
１０ コネクタ
１１ 装置側コネクタ
２０ 信号処理装置
２１ 増幅器
２２ Ａ／Ｄ変換器
２３ 信号処理回路
２４ 記憶部
２５ 表示部
２６ プリンタ

Claims (4)

1. 両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状に膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、
   両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状に膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体と、
   前記外装部の内側で前記センサ保持部に対して前記生体の口、鼻による呼吸気に触れる状態に取り付けられ、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成する平坦フィルム状センサと、
   この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、
   前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた装着体と、
   を有することを特徴とする立体構造の呼吸センサ。
2. 両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、
   両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体と、
   前記外装部の内側で前記センサ保持部に対して前記生体の口、鼻による呼吸気に触れる状態に取り付けられ、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成するピエゾフィルムからなる平坦フィルム状センサと、
   この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、
   前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた装着体と、
   を有することを特徴とする立体構造の呼吸センサ。
3. 両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部を設けた内部保持体と、
   両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた外部保持体と、
   前記外装部の内側で前記センサ保持部に設けた切れ込み部に挿入されて前記生体の口による呼吸気と略直交し、鼻による呼吸気と略平行する状態に固定配置され、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成するピエゾフィルムからなる平坦フィルム状センサと、
   この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、
   前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた装着体と、
   を有することを特徴とする立体構造の呼吸センサ。
4. 両側に生体の鼻下部分への取り付け用の取り付け片を備え、中央部に略半角筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成したセンサ保持部を設けた不織布からなる内部保持体と、
   両側に前記取り付け片に接合させる接合片を備え、中央部に略半円筒状で下方に至る程小径となるように膨出形成した前記センサ保持部の外側を覆う外装部を設けた不織布からなる外部保持体と、
   前記外装部の内側で前記センサ保持部に設けた切れ込み部に挿入されて前記生体の口による呼吸気と略直交し、鼻による呼吸気と略平行する状態に固定配置され、圧電効果により前記呼吸気に対応した電気信号を生成するピエゾフィルムからなる平坦フィルム状センサと、
   この平坦フィルム状センサに一端側を接続した信号伝送線と、
   前記取り付け片に一面側が接着され他面側に生体の鼻下部分へ貼り付ける粘着部を備えた不織布からなる装着体と、
   を有することを特徴とする立体構造の呼吸センサ。

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