JP6013153B2 - Respiratory function testing device - Google Patents

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JP6013153B2 JP2012259131A JP2012259131A JP6013153B2 JP 6013153 B2 JP6013153 B2 JP 6013153B2 JP 2012259131 A JP2012259131 A JP 2012259131A JP 2012259131 A JP2012259131 A JP 2012259131A JP 6013153 B2 JP6013153 B2 JP 6013153B2
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Description

本発明は、努力性肺活量を計測する呼吸機能検査装置に関する。   The present invention relates to a respiratory function test apparatus that measures forced vital capacity.

一般に、呼吸機能検査の中で努力性肺活量の検査は特に重要である。努力性肺活量とは、最大吸気位から努力呼出させて最大呼気位に達したときの最大吸気位と最大呼気位との容量の差分である。例えば、特許文献1のスパイロメータでは、最大吸気位から努力呼出を開始したときに、呼気終末が確認されるまで被験者に呼気を継続するよう促すことで、正確な努力性肺活量の計測を可能としている。   In general, the examination of forced vital capacity is particularly important among respiratory function tests. The forced vital capacity is the difference in capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position when the maximum inspiratory position is reached and the maximum expiratory position is reached. For example, in the spirometer of Patent Document 1, when an effort call is started from the maximum inspiratory position, it is possible to accurately measure the forced vital capacity by urging the subject to continue the expiration until the end of expiration is confirmed. Yes.

特開2007−229101号公報JP 2007-229101 A

しかしながら、被験者の肺機能が疾病等の要因により低下している場合には、呼気終末まで呼気を継続することは被験者にとって大きな負担であり、努力性肺活量の計測を阻害する要因ともなっている。   However, when the lung function of the subject is reduced due to a disease or the like, it is a heavy burden on the subject to continue exhalation until the end of expiration, which is also a factor that hinders the measurement of forced vital capacity.

本発明は、このような背景のもとになされたものであり、その目的は、努力性肺活量計測時における被験者の負担を軽減する呼吸機能検査装置を提供することにある。   The present invention has been made based on such a background, and an object of the present invention is to provide a respiratory function test apparatus that reduces the burden on the subject at the time of forced vital capacity measurement.

上記課題を解決すべく以下の手段を採った。なお後述する発明を実施するための最良の形態の説明及び図面で使用した符号を参考のために括弧書きで付記するが、本発明の構成要素は該付記したものには限定されない。   In order to solve the above problems, the following measures were taken. The reference numerals used in the description of the best mode for carrying out the invention and the drawings to be described later are appended in parentheses for reference, but the constituent elements of the present invention are not limited to the appended description.

本発明1の呼吸機能検査装置(スパイロメータ100)は、
呼吸流量および呼吸容量を計測する計測手段(フローセンサ50、差圧チューブ30、圧力センサ11、A/D変換器12、CPU14)と、
努力呼出開始後の呼気減衰領域(呼出検出から3〜7秒)における所定期間(1秒または2秒の解析期間)に計測された呼吸流量と呼吸容量に基づいて、当該所定期間における呼吸流量と呼吸容量との関係式を決定する関係式決定手段(S117の処理を実行するCPU14)と、
前記関係式決定手段により決定された関係式に基づいて努力性肺活量を推定する努力性肺活量推定手段(S118の処理を実行するCPU14)と、
を備えることを特徴とする。
これによれば、呼気終末よりも前のタイミングで被験者の努力性肺活量を推定することができるため、被験者の負担を軽減することができる。
The respiratory function test apparatus (spirometer 100) of the present invention 1
Measuring means (flow sensor 50, differential pressure tube 30, pressure sensor 11, A / D converter 12, CPU 14) for measuring a respiratory flow rate and a respiratory volume;
Based on the respiratory flow rate and the respiratory volume measured in a predetermined period (1 second or 2 second analysis period) in the expiration decay region (3 to 7 seconds from the detection of the call) after the start of the forced call, Relational expression determining means for determining a relational expression with the respiratory capacity (CPU 14 that executes the process of S117);
Forced vital capacity estimating means for estimating the forced vital capacity based on the relational expression determined by the relational expression determining means (CPU 14 executing the processing of S118);
It is characterized by providing.
According to this, since the subject's forced vital capacity can be estimated at a timing before the end of expiration, the burden on the subject can be reduced.

本発明2の呼吸機能検査装置(スパイロメータ100)は、
本発明1に記載した呼吸機能検査装置であって、
前記所定期間は、努力呼出開始後の所定時間内に設定されることを特徴とする。
これによれば、努力呼出開始から短期間で被験者の努力性肺活量を推定することができるため、被験者の負担を軽減することができる。
The respiratory function test apparatus (spirometer 100) of the present invention 2
A respiratory function testing device according to the present invention 1,
The predetermined period is set within a predetermined time after the effort call is started.
According to this, since the subject's forced vital capacity can be estimated in a short period from the start of the effort call, the burden on the subject can be reduced.

本発明3の呼吸機能検査装置(スパイロメータ100)は、
本発明1または2の呼吸機能検査装置であって、
努力呼出開始後から呼気終末が確認されるまでの期間において被験者に呼気を促す報知を行う報知手段(S114,S120の報知を行うCPU14)をさらに備え、
前記報知手段は、前記所定期間の経過以降に、呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで取得される評価値([1秒量/時間肺活量]×100)が所定の基準値(70%)に達しているときには前記報知を継続し(S116でNoと判定してS120の報知を実行し)、当該評価値が前記基準値に達していないときには呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで前記報知を終了する(S116でYesと判定してS120の報知は実行せずに計測を終了する)ことを特徴とする。
これによれば、肺機能疾患のおそれのある被験者に対しては、呼気を継続させずに負担を軽減する一方、健常者に対しては、呼気を継続させて努力性肺活量の実測値を取得することができる。
The respiratory function test apparatus (spirometer 100) of the present invention 3
The respiratory function testing device of the present invention 1 or 2,
Further comprising notifying means (CPU 14 for notifying S114 and S120) for informing the subject to exhale during the period from the start of the effort call until the end of expiration is confirmed,
The notification means has an evaluation value ([1 second amount / hour vital capacity] × 100) acquired at a timing before the end of expiration is confirmed after the elapse of the predetermined period as a predetermined reference value (70% ), The notification is continued (determined No in S116 and the notification of S120 is executed), and when the evaluation value has not reached the reference value, the timing before the end of expiration is confirmed. The notification is ended (Yes in S116, the measurement is ended without executing the notification in S120).
According to this, for subjects who may have a pulmonary function disease, the burden is reduced without continuing exhalation, while for healthy subjects, the exhalation is continued and actual measured values of forced vital capacity are obtained. can do.

本発明4の呼吸機能検査装置は、
本発明3の呼吸機能検査装置であって、
前記評価値は、時間肺活量に基づく値([1秒量/時間肺活量]×100)であることを特徴とする。
これによれば、計測されている時間肺活量を用いて呼気継続の可否を判定することができる。
The respiratory function test apparatus of the present invention 4
A respiratory function testing device of the present invention 3,
The evaluation value is a value based on time vital capacity ([1 second amount / hour vital capacity] × 100).
According to this, it is possible to determine whether or not expiration can be continued using the measured time vital capacity.

本発明5の呼吸機能検査装置は、
本発明4の呼吸機能検査装置であって、
前記評価値は、時間肺活量に対しての1秒量の割合であることを特徴とする。
これによれば、時間経過により努力性肺活量に近づく評価値を用いて呼気継続の可否を判定することができる。
The respiratory function test apparatus of the present invention 5
The respiratory function testing device of the present invention 4,
The evaluation value is a ratio of the amount of 1 second to the time vital capacity.
According to this, it is possible to determine whether or not to continue exhalation using an evaluation value that approaches the vital capacity with time.

本発明6の呼吸機能検査装置は、
本発明5の呼吸機能検査装置であって、
努力呼出開始からの経過時間に応じた時間肺活量を所定時間毎に取得し(図7のS120Aで1秒経過毎に時間肺活量を取得し)、取得した時間肺活量に対しての1秒量の割合を評価値として、その評価値が前記基準値に達している期間は前記報知を継続する(S120AでNoと判定される期間内は呼気継続を指示する)ことを特徴とする。
これによれば、被験者の症状に応じて段階的に計測終了のタイミングを異ならせることができる。
The respiratory function test apparatus of the present invention 6
The respiratory function testing device of the present invention 5,
The time vital capacity corresponding to the elapsed time from the start of the effort call is acquired every predetermined time (the time vital capacity is acquired every one second in S120A of FIG. 7), and the ratio of the one second amount to the acquired time vital capacity Is used as an evaluation value, and the notification is continued during a period in which the evaluation value reaches the reference value (indication of continuation of exhalation during a period determined to be No in S120A).
According to this, the timing of the end of measurement can be varied step by step according to the subject's symptoms.

本発明7の呼吸機能検査装置は、
本発明4の呼吸機能検査装置であって、
前記評価値は、時間肺活量であることを特徴とする。
これによれば、努力性肺活量の計測において通常計測されている1秒量等の時間肺活量を用いて呼気継続の可否を判定することができる。
The respiratory function test apparatus of the present invention 7
The respiratory function testing device of the present invention 4,
The evaluation value is a time vital capacity.
According to this, it is possible to determine whether or not to continue exhalation using a time vital capacity such as a one second quantity that is normally measured in the measurement of forced vital capacity.

本発明によれば、努力性肺活量計測時における被験者の負担を軽減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the test subject's burden at the time of forced vital capacity measurement can be reduced.

図1はスパイロメータの一例を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a spirometer. 図2はスパイロメータが備えるフローセンサの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a flow sensor included in the spirometer. 図3はスパイロメータのCPUで実行される努力性肺活量計測処理の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the forced vital capacity measurement process executed by the CPU of the spirometer. 図4はスパイロメータにより計測されたフローボリューム曲線の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a flow volume curve measured by a spirometer. 図5は一次関数の決定方法および努力性肺活量の推定例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a method for determining a linear function and an estimation example of forced vital capacity. 図6は努力性肺活量の実測値と推定値との関係を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the actual value and the estimated value of the forced vital capacity. 図7はスパイロメータのCPUで実行される努力性肺活量計測処理の他の例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another example of the forced vital capacity measurement process executed by the CPU of the spirometer.

以下、本発明に係る呼吸機能検査装置の一例であるスパイロメータ100に関して、図面を参照して説明する。なお、図面中において、努力性肺活量は「FVC」として示される場合がある。   Hereinafter, a spirometer 100 which is an example of a respiratory function testing device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the forced vital capacity may be indicated as “FVC”.

[スパイロメータ100の構成]
図1に示すように、スパイロメータ100は、本体部10及びフローセンサ50等からなる。本体部10は、操作キー17、ディスプレイ18、スピーカ20、プリンタ21、圧力センサ11、A/D変換器12、CPU14、ROM13、RAM15、及びRS232Cコネクタ16等を備えている。本体部10及びフローセンサ50は差圧チューブ30によって接続されている。
[Configuration of Spirometer 100]
As shown in FIG. 1, the spirometer 100 includes a main body 10 and a flow sensor 50. The main body 10 includes an operation key 17, a display 18, a speaker 20, a printer 21, a pressure sensor 11, an A / D converter 12, a CPU 14, a ROM 13, a RAM 15, and an RS232C connector 16. The main body 10 and the flow sensor 50 are connected by a differential pressure tube 30.

フローセンサ50は、本体部10に着脱自在に搭載されており、呼吸流量に比例した差圧を発生させるものである。図2に示すようにフローセンサ50は、図示しないフィルタやマウスピースを接続するための接続口52を備えている。被検者が接続口52に接続されたマウスピースを介して呼吸を行うことにより、フローセンサ50内に差圧が生じ、この差圧が2本のチューブから構成される差圧チューブ30を介して本体部10内の圧力センサ11に伝達される。   The flow sensor 50 is detachably mounted on the main body unit 10 and generates a differential pressure proportional to the respiratory flow rate. As shown in FIG. 2, the flow sensor 50 includes a connection port 52 for connecting a filter and a mouthpiece (not shown). When the subject breathes through the mouthpiece connected to the connection port 52, a differential pressure is generated in the flow sensor 50, and this differential pressure is transmitted through the differential pressure tube 30 composed of two tubes. Is transmitted to the pressure sensor 11 in the main body 10.

操作キー17は、計測項目の選択や被験者情報(年齢や身長等)の入力の際等に使用される。例えば0〜9の10個の数値キーや、計測項目を選択するための方向キー等からなる。またディスプレイ18に出力されるデータをプリントアウトする際に操作する印刷キーも含まれる。フローセンサ50は、図1及び図2に示すように本体外部に設けられており、2本のチューブからなる差圧チューブ30の一端が接続され、他端が本体部30の差圧チューブ接続口(図示せず)に接続されている。被検者がこのフローセンサ50を把持した状態で、接続口52に接続されたマウスピースを口に含み、呼吸を行うことで呼吸流量の計測が実行され、計測された呼吸流量が積分されることによって努力性肺活量等の呼吸容量が計測される。   The operation keys 17 are used when selecting measurement items or inputting subject information (age, height, etc.). For example, it consists of ten numeric keys from 0 to 9, direction keys for selecting measurement items, and the like. Also included is a print key operated when printing out the data output to the display 18. The flow sensor 50 is provided outside the main body as shown in FIGS. 1 and 2, one end of a differential pressure tube 30 composed of two tubes is connected, and the other end is a differential pressure tube connection port of the main body 30. (Not shown). In the state where the subject holds the flow sensor 50, the mouthpiece connected to the connection port 52 is included in the mouth, and the respiratory flow is measured by breathing, and the measured respiratory flow is integrated. Thus, respiratory capacity such as forced vital capacity is measured.

圧力センサ11は、検出される差圧に比例したアナログ信号を出力するものである。本例では、半導体の差圧センサであり、チューブ接続口間の差圧を検出するための差圧検出部と、該差圧検出部により検出される差圧に比例した電圧を出力するための出力端子を備える。A/D変換器12は、アナログ電子信号をディジタル信号に変換するためのものである。本例では、半導体のA/Dコンバータであり、圧力センサ11の出力端子から出力されるアナログ信号を、後述するCPU14において処理可能なディジタル信号に変換して、ディジタル出力端子から出力する。   The pressure sensor 11 outputs an analog signal proportional to the detected differential pressure. In this example, it is a semiconductor differential pressure sensor, for detecting a differential pressure between tube connection ports, and for outputting a voltage proportional to the differential pressure detected by the differential pressure detection unit. An output terminal is provided. The A / D converter 12 is for converting an analog electronic signal into a digital signal. In this example, it is a semiconductor A / D converter, which converts an analog signal output from the output terminal of the pressure sensor 11 into a digital signal that can be processed by the CPU 14 to be described later, and outputs the digital signal from the digital output terminal.

CPU14は、ROM13に記憶されている努力性肺活量等の計測プログラムをRAM15を作業領域として実行することにより、接続される各構成要素の動作を制御して、あるいは各構成要素からの信号を受信して各種の処理を行うものである。本例では、A/D変換器12からの出力であり前記差圧に比例した値を示すディジタル信号に基づいて、呼気流速や吸気流速といった呼吸流量を算出する処理を行う。この算出は、予め記憶している差圧と呼吸流量との間の関係式に基づいて行う。即ちディジタル信号から差圧を特定し、該特定した差圧を関係式に入力して呼吸流量を算出する。また、本例ではこの呼吸流量の積分を行うことによって努力性肺活量等の呼吸容量が算出される。ここで計測されたデータはRAM15に蓄積され、計測が終了するとRAM15に蓄積されたデータがROM13に記憶される。   The CPU 14 executes a measurement program such as forced vital capacity stored in the ROM 13 by using the RAM 15 as a work area, thereby controlling the operation of each connected component or receiving a signal from each component. Various processes are performed. In this example, processing for calculating a respiratory flow rate such as an expiratory flow rate or an inspiratory flow rate is performed based on a digital signal that is an output from the A / D converter 12 and indicates a value proportional to the differential pressure. This calculation is performed based on a relational expression between a differential pressure and a respiratory flow rate that are stored in advance. That is, the differential pressure is specified from the digital signal, and the specified differential pressure is input to the relational expression to calculate the respiratory flow rate. In this example, the respiratory capacity such as the forced vital capacity is calculated by integrating the respiratory flow rate. The data measured here is accumulated in the RAM 15, and when the measurement is completed, the data accumulated in the RAM 15 is stored in the ROM 13.

不揮発性のメモリであるROM13は、上記のように計測データを記憶する他、努力性肺活量等の呼吸機能用の計測プログラムも記憶している。またROM13には、ガイド用の音声データも記憶されており、この音声データはスピーカ20によって再生される。ディスプレイ18はLCDのディスプレイであり、本体部10の上面に設けられ、CPU14からLCDドライバ回路(図示せず)を介して出力制御が行われることで所定のデータを画面に出力するものである。プリンタ21は例えばサーマル式のプリンタであって、CPU14からサーマルヘッドのドライバを介して印字制御が行われることで所定のデータを視認可能に紙上に出力するものであり、例えばディスプレイ18に表示されているデータの印刷を行う。スピーカ20は音声ガイドによって被検者に呼気や吸気を促すための音声出力手段であり、予めROM13に記憶されている音声データに基づいた音声が出力される。   The ROM 13, which is a non-volatile memory, stores measurement data as described above, and also stores a measurement program for respiratory functions such as forced vital capacity. The ROM 13 also stores guide audio data, and this audio data is reproduced by the speaker 20. The display 18 is an LCD display, and is provided on the upper surface of the main body unit 10 and outputs predetermined data to the screen by performing output control from the CPU 14 via an LCD driver circuit (not shown). The printer 21 is, for example, a thermal printer, and outputs predetermined data on paper so that the CPU 14 can perform printing control via a thermal head driver, and is displayed on the display 18, for example. Print data. The speaker 20 is an audio output means for prompting the subject to exhale or inhale by an audio guide, and an audio based on audio data stored in the ROM 13 in advance is output.

RS232Cコネクタ16は、例えばPC等のスパイロメータ外部の装置と、RS232C用のケーブルを介してデータを送受するための端子である。なお、本例では外部PCとのインターフェイスをRS232Cコネクタとしているが、これに限らず他のインターフェイスであってもよい。   The RS232C connector 16 is a terminal for transmitting / receiving data to / from a device outside the spirometer such as a PC via a RS232C cable. In this example, the interface with the external PC is an RS232C connector, but the present invention is not limited to this and may be another interface.

フローセンサ50について図2を用いて詳述する。フローセンサ50の筐体となるフローセンサケース51の側面には、フィルタやマウスピースを接続するための接続口52が設けられている。フローセンサケース51の下部にはフローセンサケース51を把持するためのハンドル56が設けられている。   The flow sensor 50 will be described in detail with reference to FIG. A connection port 52 for connecting a filter and a mouthpiece is provided on a side surface of the flow sensor case 51 serving as a housing of the flow sensor 50. A handle 56 for holding the flow sensor case 51 is provided below the flow sensor case 51.

このフローセンサケース51内の流管53内には呼吸抵抗を生ずる抵抗体としてスクリーン55が配置されている。このスクリーン55はメッシュ状物であって、気体の流れを遮るように配置されており、この流管53内に気体の流れが生じるとスクリーン55の前後に差圧が発生する。このスクリーン55の前後の圧力は、該スクリーン55の前後に配される圧力ポート、及び該圧力ポートの各々と接続される差圧チューブ30を介して、本体の差圧チューブ接続口(図示せず)に伝達される構成となっている。即ち差圧チューブ30を構成する2本のチューブのうち一方がスクリーン前方(接続口52側)の圧力を当該チューブと接続される一方のチューブ接続口に伝達し、他方がスクリーン後方の圧力を当該チューブと接続される他方のチューブ接続口に伝達する。本体部50側ではこれら2つのチューブ接続口間の差圧を検出することにより、流管53内を流れる気体の流速、即ち呼吸流量を計測することができる。この呼吸流量は、呼吸流速とも呼ばれる。なお、この方式のフローセンサは、いわゆる差圧式と呼ばれるものであり、広く使用されている。   In the flow tube 53 in the flow sensor case 51, a screen 55 is disposed as a resistor that generates respiratory resistance. The screen 55 is a mesh-like material and is arranged so as to block the gas flow. When a gas flow occurs in the flow pipe 53, a differential pressure is generated before and after the screen 55. The pressure before and after the screen 55 is supplied to a differential pressure tube connection port (not shown) of the main body via a pressure port disposed before and after the screen 55 and a differential pressure tube 30 connected to each of the pressure ports. ). That is, one of the two tubes constituting the differential pressure tube 30 transmits the pressure at the front of the screen (on the connection port 52 side) to one tube connection port connected to the tube, and the other transmits the pressure at the rear of the screen. It transmits to the other tube connection port connected with a tube. On the main body 50 side, the flow rate of the gas flowing in the flow tube 53, that is, the respiratory flow rate can be measured by detecting the differential pressure between the two tube connection ports. This respiratory flow rate is also called a respiratory flow rate. Note that this type of flow sensor is a so-called differential pressure type and is widely used.

[努力性肺活量計測]
次に、スパイロメータ100(CPU14等)により実行される努力性肺活量計測処理について、図3を用いて説明する。まず初期画面では、ディスプレイ18に「努力性肺活量計測」等の各種計測に対応したアイコンが表示されている。操作キー17によって「努力性肺活量計測」を選択すると、努力性肺活量計測プログラムが起動して、呼吸流量および呼吸流量に基づく呼吸容量の計測を可能な状態となる。
[Measurement of forced vital capacity]
Next, the forced vital capacity measurement process executed by the spirometer 100 (CPU 14 or the like) will be described with reference to FIG. First, on the initial screen, icons corresponding to various measurements such as “forced vital capacity measurement” are displayed on the display 18. When “forced vital capacity measurement” is selected by the operation key 17, the forced vital capacity measurement program is activated, and the respiratory flow and the respiratory capacity based on the respiratory flow can be measured.

この状態で、被検者がフローセンサ5を把持して、フローセンサ5に設けられたマウスピースを口に含み、医師や検査技師の指示に従い呼吸を行うと、前述した計測手段(フローセンサ50、差圧チューブ30、圧力センサ11、A/D変換器12、CPU14等)により呼吸流量(フロー)が計測され、さらに該呼吸流量の積分値として呼吸容量(ボリューム)が計測される。ここで計測された呼吸流量および呼吸容量の時系列データは、RAM15に蓄積され、後述する図4に示すように横軸(X軸)を呼吸容量とし、縦軸(Y軸)を呼吸流量としたフローボリューム曲線が、ディスプレイ18に表示される。フローボリューム曲線は同一時点における呼吸容量と呼吸流量との関係を示す曲線である。図4の例では、%肺活量>80%,1秒率>70%である一般的な健常者のフローボリューム曲線と、1秒率<30%である閉塞性疾患を有する被験者のフローボリューム曲線が示されている。   In this state, when the subject grips the flow sensor 5, includes the mouthpiece provided in the flow sensor 5 in his mouth, and breathes in accordance with the instructions of the doctor or laboratory technician, the above-described measurement means (flow sensor 50 The differential flow tube 30, the pressure sensor 11, the A / D converter 12, the CPU 14, etc.) measure the respiratory flow rate (flow), and further measure the respiratory volume (volume) as an integral value of the respiratory flow rate. The time-series data of the respiratory flow and respiratory volume measured here is accumulated in the RAM 15, and the horizontal axis (X-axis) is the respiratory volume and the vertical axis (Y-axis) is the respiratory flow as shown in FIG. The flow volume curve thus obtained is displayed on the display 18. The flow volume curve is a curve showing the relationship between the respiratory volume and the respiratory flow rate at the same time point. In the example of FIG. 4, the flow volume curve of a normal healthy person with% vital capacity> 80%, 1 second rate> 70% and the flow volume curve of a subject with obstructive disease with 1 second rate <30% are shown. It is shown.

図3を用いて、本実施形態に係る努力性肺活量計測プログラムによって実行される処理について説明する。本計測においては、まず最大吸気位を計測し、最大吸気位から一気に息を吐き出す「一気の呼出」の後に、最大呼気位を計測する。このとき最初の1秒間に呼出された息の量を「1秒量」として計測する。そして、このときの最大吸気位と最後の最大呼気位との差分を努力性肺活量として計測する。但し、計測途中において被験者が閉塞性疾患を有するおそれがあると判定された場合には、最大呼気位まで呼気を継続させずに、努力性肺活量の推定値を算出して計測を終了する。   Processing executed by the forced vital capacity measurement program according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In this measurement, first, the maximum inspiratory position is measured, and the maximum expiratory position is measured after “a single call” that exhales at a stretch from the maximum inspiratory position. At this time, the amount of breath called for the first second is measured as “one second”. Then, the difference between the maximum inspiratory position at this time and the final maximum expiratory position is measured as the forced vital capacity. However, when it is determined that the subject may have an obstructive disease during the measurement, the estimated value of the forced vital capacity is calculated and the measurement is terminated without continuing the expiration to the maximum expiratory position.

努力性肺活量計測プログラムが実行されると、まず、安静時換気を確認したか否かを判定する(S100)。例えば、呼吸流量の微分値が正から負(または負から正)に切り替わる周期が所定回数連続して一定の範囲内(例えば5秒〜10秒の範囲)に収まったときに安静時換気を確認したものとする。安静時換気が確認されるまでは(S100でNo)、スピーカ20から「普通に楽な呼吸をして下さい」という音声を出力して、安静時換気を指示する(S101)。   When the forced vital capacity measurement program is executed, it is first determined whether or not resting ventilation has been confirmed (S100). For example, when the period when the differential value of respiratory flow is switched from positive to negative (or from negative to positive) falls within a certain range (for example, a range of 5 seconds to 10 seconds) for a predetermined number of times, the resting ventilation is confirmed. Shall be. Until resting ventilation is confirmed (No in S100), the speaker 20 outputs a voice “please breathe normally and comfortably” to instruct resting ventilation (S101).

安静時換気が確認された場合には(S100でYes)、スピーカ20から「胸いっぱい吸いますよー」という音声を出力することで(S110)、被験者に最大吸気を指示する。続けてスピーカ20から「吸ってー」という音声を出力することで(S111)、吸気を継続させて被検者に肺一杯まで息を吸うよう促す。   When resting ventilation is confirmed (Yes in S100), the speaker 20 is instructed to inhale the maximum inspiration by outputting a voice saying “I will suck my chest” (S110). Subsequently, by outputting a voice “suck” from the speaker 20 (S111), the inspiration is continued to prompt the subject to breathe to the full lung.

この報知処理において、S111の報知後には、所定時間(例えば1秒)待機後に、吸気流速が予め設定した閾値(例えば1ml/s)以下となったか否かを判定する(S112)。S112で閾値以下でないと判定された場合には(No)、再度S111の報知及びS112の判定を行う。S112で閾値以下であると判定された場合(Yes)、すなわち吸気終末が検出された場合には、スピーカ20から「一気に吐いて」という音声を出力することで(S113)、被検者に一気の呼出を促し、続けて「吐いてー」という音声を出力し(S114)、呼気を継続させて被検者に肺に残っている息を吐き出すよう促す。   In this notification process, after the notification in S111, after waiting for a predetermined time (for example, 1 second), it is determined whether or not the intake air flow velocity is equal to or lower than a preset threshold value (for example, 1 ml / s) (S112). If it is determined in S112 that it is not less than or equal to the threshold (No), the notification in S111 and the determination in S112 are performed again. When it is determined in S112 that the threshold value is not more than the threshold value (Yes), that is, when the end of inspiration is detected, a voice “scream out” is output from the speaker 20 (S113), and the subject is immediately , And continuously output a voice saying “Exhale” (S114) to urge the subject to exhale the breath remaining in the lungs by continuing the exhalation.

S114の報知後には、所定時間(例えば1秒)待機後に、呼出を検出してから所定の解析期間(例えば4秒)を経過したか否かを判定する(S115)。呼出の検出時点は、例えば、呼気流速の微分値(呼気加速度)が最大値となった時点とする。S115で解析期間を経過していないと判定された場合には(No)、再度所定時間待機して、S114の報知及びS115の判定を行う。S115で解析期間を経過していると判定された場合には(Yes)、現時点で取得されている時間肺活量(例えば4秒量)に対しての1秒量の割合である評価値を、[1秒量/時間肺活量(4秒量)]×100により算出し、さらに、その評価値が基準値(例えば70%)未満であるか否かを判定する(S116)。   After the notification in S114, after waiting for a predetermined time (for example, 1 second), it is determined whether or not a predetermined analysis period (for example, 4 seconds) has elapsed since the call was detected (S115). The detection time of the call is, for example, the time when the differential value (expiration acceleration) of the expiratory flow velocity reaches the maximum value. When it is determined in S115 that the analysis period has not elapsed (No), the process waits again for a predetermined time, and performs notification in S114 and determination in S115. If it is determined in S115 that the analysis period has passed (Yes), an evaluation value that is a ratio of the amount of 1 second to the time vital capacity (for example, 4 seconds amount) acquired at the present time, [ 1 second amount / hour vital capacity (4 second amount)] × 100, and further, it is determined whether or not the evaluation value is less than a reference value (for example, 70%) (S116).

ここで、努力性肺活量に対する1秒量の割合である1秒率が70%未満となる場合には、被験者に閉塞性疾患の可能性があると判断されうる。当然、呼気終末が確認されるよりも前の時点で前述した評価値が70%に達していなければ、最終的には当該被験者の1秒率は70%未満となることが確定している。すなわち、S116で評価値が70%未満となったときには、被験者に閉塞性疾患の可能性が認められることになる。なお、1秒率が60%未満である被験者のうちの60%以上の割合で上記評価値が70%未満となり、1秒率が50%未満である被験者のうちの99%以上の割合で上記評価値が70%未満となり、1秒率が40%未満である被験者のうちの100%の割合で上記評価値が70%未満となるという統計結果が存在する。   Here, when the 1-second rate, which is the ratio of the 1-second amount to the forced vital capacity, is less than 70%, it can be determined that the subject has a possibility of an obstructive disease. Naturally, if the above-described evaluation value does not reach 70% before the end of expiration is confirmed, it is finally determined that the 1-second rate of the subject is less than 70%. That is, when the evaluation value is less than 70% in S116, the subject has a possibility of occlusive disease. In addition, the said evaluation value becomes less than 70% in the ratio of 60% or more of the subjects whose 1 second rate is less than 60%, and the said value in 99% or more of the subjects whose 1 second rate is less than 50%. There is a statistical result that the evaluation value is less than 70%, and the evaluation value is less than 70% at a rate of 100% of subjects whose 1 second rate is less than 40%.

S116で評価値が基準値未満であると判定された場合には(Yes)、呼出の検出から3秒から4秒までの解析期間における呼吸容量(ボリューム)と呼気流速(フロー)との関係式を決定する(S117)。   If it is determined in S116 that the evaluation value is less than the reference value (Yes), the relational expression between the respiratory volume (volume) and the expiratory flow velocity (flow) in the analysis period from 3 seconds to 4 seconds from the detection of the call Is determined (S117).

例えば、上記対象期間における呼吸容量(X軸)と呼気流速(Y軸)との一次関数式を最小二乗法に基づき決定する。この実施の形態では、解析期間におけるサンプリング数(n)は40ポイント(即ち25msecのサンプリング周期)としており、式(1)の計測結果が得られたものとする。このとき求めたい一次関数式を式(2)とすると、式(3−1)(3−2)によって一次関数式の定数(傾きおよび切片)が決定される。   For example, a linear function expression of the respiratory volume (X axis) and the expiratory flow rate (Y axis) in the target period is determined based on the least square method. In this embodiment, it is assumed that the number of samples (n) in the analysis period is 40 points (that is, a sampling period of 25 msec), and the measurement result of Expression (1) is obtained. If the linear function expression to be obtained at this time is Expression (2), constants (slope and intercept) of the linear function expression are determined by Expressions (3-1) and (3-2).

このようにして得られた一次関数式の例をフローボリューム曲線中に示す。図5には、1秒率が30%未満である閉塞性疾患を有する被験者のフローボリューム曲線が示されている。図中に示されている解析期間(呼出の検出から3秒〜4秒の1秒間)における(呼吸容量,呼気流速)の座標を、40ポイント用いて決定された一次関数式が直線で示されている。次いで、このようにして得られた一次関数式に基づいて、呼気流速(X)が0であるときの呼吸容量(Y)を算出する(S118)。このようにして算出される値を努力性肺活量推定値とする。図5におけるX軸と近似直線との交点における呼吸容量(Y)の値が努力性肺活量推定値となり、この例では約3.5Lとなる。   An example of the linear function equation thus obtained is shown in the flow volume curve. FIG. 5 shows a flow volume curve of a subject having an obstructive disease with a 1 second rate of less than 30%. The linear function equation determined using 40 points of (respiration volume, expiratory flow rate) coordinates in the analysis period shown in the figure (1 second from the detection of the call to 3 to 4 seconds) is shown as a straight line. ing. Next, based on the linear function equation thus obtained, the respiratory volume (Y) when the expiratory flow velocity (X) is 0 is calculated (S118). The value calculated in this way is used as an estimated vital capacity value. The value of the respiratory capacity (Y) at the intersection of the X axis and the approximate line in FIG. 5 is the estimated vital capacity value, which is about 3.5 L in this example.

さらに、S118で算出した努力性肺活量推定値を、ディスプレイ18に表示する(S119)。そして、スピーカ20から「計測を終了します」という音声を出力することで、被検者に計測終了を報知する。   Furthermore, the estimated vital capacity value calculated in S118 is displayed on the display 18 (S119). Then, the speaker 20 is notified of the end of the measurement by outputting a sound “the measurement is finished” from the speaker 20.

一方、S116において評価値が基準値未満でない(評価値≧70%)と判定された場合には(No)、スピーカ20から「吐いてー」という音声を出力し(S120)、呼気を継続させて被検者に肺に残っている息を吐き出すよう促す。S120の報知後には、所定時間(例えば1秒)待機後に、呼気流速が予め設定した閾値(例えば1ml/s)以下となったか否かを判定する(S121)。S121で閾値以下でないと判定された場合には(No)、再度S120の報知及びS121の判定を行う。S121で閾値以下であると判定された場合(Yes)、すなわち呼気終末が検出された場合には、最大吸気位と最大呼気位の差分容量を努力性肺活量として計測し、ディスプレイ18に表示する(S122)。そして、スピーカ20から「計測を終了します」という音声を出力することで、被検者に計測終了を報知する。   On the other hand, if it is determined in S116 that the evaluation value is not less than the reference value (evaluation value ≧ 70%) (No), a voice “vomit” is output from the speaker 20 (S120), and expiration is continued. Urge the subject to exhale the remaining breath in the lungs. After the notification in S120, after waiting for a predetermined time (for example, 1 second), it is determined whether or not the expiratory flow rate is equal to or lower than a preset threshold (for example, 1 ml / s) (S121). If it is determined in S121 that it is not less than the threshold value (No), the notification in S120 and the determination in S121 are performed again. If it is determined in S121 that the threshold value is not more than the threshold value (Yes), that is, if the end of expiration is detected, the differential capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position is measured as the forced vital capacity and displayed on the display 18 ( S122). Then, the speaker 20 is notified of the end of the measurement by outputting a sound “the measurement is finished” from the speaker 20.

このように、評価値が基準値以上であれば(S116でNo)、すなわち、被験者が健常者である可能性が高い場合には、呼気終末が検出されるまで呼気を継続するよう促し、呼気終末が確認された後に計測を終了することにより、実測値を取得するようにしている。一方、評価値が基準値未満であれば(S116でYes)、すなわち、被験者が健常者ではない可能性がある場合には、呼気終末の確認を待つこと無く、算出された努力性肺活量推定値を提示して計測を終了する。被験者の肺機能が閉塞性疾患等の要因により低下している場合、呼気終末まで呼気を継続させることで被験者に負担を強いることになってしまうが、この実施の形態では、前述した方法によって評価値を算出し、その評価値により閉塞性疾患等を有するおそれがある場合には、呼気終末まで呼気を継続させずに、算出した努力性肺活量推定値を努力性肺活量の計測結果として提示することで、被験者の負担を軽減するようにしている。この例の場合には、1秒率が40%未満の重症患者であればS116で必ず評価値が70%未満となるので、このような重症患者に対して呼気終末まで呼気を継続させることなく、努力性肺活量計測時の苦痛を確実に緩和することができる。   As described above, if the evaluation value is equal to or higher than the reference value (No in S116), that is, if there is a high possibility that the subject is a healthy person, the patient is prompted to continue exhalation until the end of expiration is detected. The measured value is acquired by ending the measurement after the end is confirmed. On the other hand, if the evaluation value is less than the reference value (Yes in S116), that is, if there is a possibility that the subject is not a healthy person, the calculated estimated vital capacity without waiting for the end of expiration. To finish the measurement. If the subject's lung function is reduced due to factors such as obstructive disease, the test subject will be burdened by continuing exhalation until the end of exhalation. In this embodiment, evaluation is performed by the method described above. If there is a risk of having an obstructive disease, etc., based on the evaluation value, present the calculated estimated vital capacity as the result of forced vital capacity without continuing expiration until the end of expiration. Therefore, the burden on the subject is reduced. In this example, since the evaluation value is always less than 70% in S116 for a severe patient with a 1 second rate of less than 40%, the exhalation is not continued until the end of expiration for such a severe patient. The pain at the time of forced vital capacity measurement can be surely relieved.

図6は、努力性肺活量の実測値(X軸)と努力性肺活量推定値(Y軸)との関係を示している。この例では、30240件のフローボリューム曲線のサンプルから、1秒率が40%未満となるサンプル669件を抽出し、さらにこれらのうち無作為に26件を抽出した。抽出したこれらのフローボリューム曲線について、呼出検出から3〜7秒の期間において解析期間として1秒または2秒を設定し、当該解析期間におけるサンプルデータ(呼吸容量、呼気流速)を用いて、前述した方法によって一次関数を決定し、さらに決定した一次関数に基づいて努力性肺活量推定値を算出した。これらのフローボリューム曲線に基づいて実測された努力性肺活量実測値(X軸)と、各フローボリューム曲線の解析期間から推定された努力性肺活量推定値(Y軸)との関係は、図6に示すように極めて高い相関(Y=1.0086X−0.0203,R=0.9957)を有しており、概ね合致していることが確認された。全ての推定値は、実測値±3%の範囲内に収まっていた。 FIG. 6 shows the relationship between the actual value (X axis) of the forced vital capacity and the estimated value of the vital capacity (Y axis). In this example, 669 samples with a 1 second rate of less than 40% were extracted from 30240 samples of the flow volume curve, and 26 of them were extracted at random. About these extracted flow volume curves, 1 second or 2 seconds was set as the analysis period in the period of 3 to 7 seconds from the call detection, and the sample data (respiration volume, expiratory flow rate) in the analysis period was used as described above. A linear function was determined by the method, and an estimated vital capacity value was calculated based on the determined linear function. FIG. 6 shows the relationship between the actual measured vital capacity (X axis) based on these flow volume curves and the estimated vital capacity (Y axis) estimated from the analysis period of each flow volume curve. As shown, it has a very high correlation (Y = 1.0086X−0.0203, R 2 = 0.9957), and it was confirmed that they were almost matched. All the estimated values were within the range of the actual measurement value ± 3%.

この図6に示す結果から、本実施形態に示した努力性肺活量の推定方法により得た推定値が信頼しうる値であることが確認される。従って、時間肺活量(前述した例では4秒量)に基づく評価値により閉塞性疾患を有するおそれがある場合には、呼気終末まで呼気を継続させずに、努力性肺活量推定値を計測結果として提示しても支障無く、呼出検出から短時間内に被験者に負担をかけずに努力性肺活量の計測を終了させることが可能となる。   From the result shown in FIG. 6, it is confirmed that the estimated value obtained by the method for estimating the forced vital capacity shown in the present embodiment is a reliable value. Therefore, if there is a possibility of having an obstructive disease based on the evaluation value based on the time vital capacity (4 seconds in the above example), the estimated vital capacity is presented as the measurement result without continuing the expiration until the end of expiration. Even if it does not interfere, it becomes possible to finish the measurement of the forced vital capacity without imposing a burden on the subject within a short time after the call detection.

(他の実施形態)
最後に前述した実施形態と異なる実施形態について例示する。
(Other embodiments)
Finally, an embodiment different from the above-described embodiment will be illustrated.

上記の実施形態では、呼出開始から3秒〜7秒の期間内において、1秒又は2秒の解析期間を設ける例について説明したが、呼出開始から3秒〜7秒の期間内には、開始時点および終了時点が任意の解析期間を設定することができる。また、解析期間は、必ずしも呼出開始から3秒〜7秒の期間内に設けなくとも良く、統計結果として努力性肺活量推定値が実測値に近い(例えば±5%以内)範囲となる期間内に設ければ良い。   In the above embodiment, an example in which an analysis period of 1 second or 2 seconds is provided within a period of 3 to 7 seconds from the start of the call has been described. However, the start is started within a period of 3 to 7 seconds from the start of the call. An arbitrary analysis period can be set as the time point and the end time point. Moreover, the analysis period does not necessarily have to be provided within a period of 3 to 7 seconds from the start of the call, and the statistical result of the estimated vital capacity is within a range close to the actual measurement value (for example, within ± 5%). It only has to be provided.

上記の実施形態では、呼出開始からの経過時間を基準とした解析期間を設ける例について説明したが、呼吸容量(ボリューム)を基準とした解析期間を設けるようにしても良く、呼気流速(フロー)を基準とした解析期間を設けるようにしても良い。例えば、呼吸容量が2.0L〜2.5Lの期間を解析期間としても良く、呼気流速が0.4L/s〜0.2L/sの期間を解析期間としても良く、統計結果として努力性肺活量推定値が実測値に近い(例えば±5%以内)範囲となる期間とすると良い。   In the above-described embodiment, an example in which an analysis period based on the elapsed time from the start of a call has been described. However, an analysis period based on a respiratory volume (volume) may be provided, and an expiratory flow rate (flow) may be provided. An analysis period based on the above may be provided. For example, a period in which the respiratory volume is 2.0 L to 2.5 L may be set as the analysis period, a period in which the expiratory flow rate is 0.4 L / s to 0.2 L / s may be set as the analysis period, and the forced vital capacity is obtained as a statistical result. A period in which the estimated value is in a range close to the actually measured value (for example, within ± 5%) is preferable.

上記の実施形態では、呼出開始から4秒経過したS116の時点で、4秒量に対する1秒量の割合を評価値とする例について説明したが、S116の時点において取得可能な時間肺活量に対しての1秒量の割合を評価値とすれば良く、例えば、3秒量に対しての1秒量の割合を評価値としても良い。また、S116の時点で5秒経過している場合には、5秒量に対しての1秒量の割合を評価値としても良い。また、上記実施形態では、評価値が70%未満である場合には、努力性肺活量推定値を算出する例について説明したが、例えば、評価値が60%未満、すなわち、被験者がより重症である可能性がある場合に努力性肺活量推定値を算出するようにしても良く、評価値と比較する基準値として適した値を設定すれば良い。   In the above-described embodiment, the example in which the ratio of the 1-second amount to the 4-second amount is set as the evaluation value at the time of S116 after 4 seconds from the start of the call is described. The ratio of 1 second amount may be used as the evaluation value. For example, the ratio of 1 second amount to 3 second amount may be used as the evaluation value. If 5 seconds have elapsed at the time of S116, the ratio of the 1-second amount to the 5-second amount may be used as the evaluation value. Moreover, in the said embodiment, when the evaluation value was less than 70%, the example which calculates an effort vital capacity estimated value was demonstrated, For example, an evaluation value is less than 60%, ie, a test subject is more severe. If there is a possibility, an estimated effort vital capacity value may be calculated, and a value suitable as a reference value to be compared with the evaluation value may be set.

上記の実施形態では、呼出から解析期間を経過した時点で、評価値が基準値未満であれば努力性肺活量推定値を算出し、評価値が基準値以上であれば努力性肺活量を実測する例について説明したが、図7に示すように、呼出後の複数のタイミングで評価値を計算すると共に基準値と比較し、その都度、努力性肺活量推定値を算出するか、または、努力性肺活量の実測を継続するかを決定するようにしても良い。図7の例では、S120の後、所定時間(例えば1秒)待機後に、現時点で取得されている時間肺活量(例えば5秒量)に対しての1秒量の割合である評価値を、[1秒量/時間肺活量(5秒量)]×100により算出し、その評価値が、基準値(例えば70%)未満であるか否かを判定している(S120A)。そして、基準値未満となっていれば(S120AでYES)、直近の所定期間(例えば直近1秒間)におけるサンプル(呼吸容量,呼気流速)の座標を用いて一次関数式を決定する(S117A)。さらにS117で決定した一時間数式に基づいて努力性肺活量推定値を算出し(S118)、算出値を表示して(S119)、計測を終了する。一方、S120Aの判定において、評価値が基準値以上であれば(S120AでNO)、努力性肺活量の実測を継続する(S121〜)。   In the above embodiment, when the analysis period has elapsed from the call, if the evaluation value is less than the reference value, the estimated vital capacity is calculated, and if the evaluation value is greater than or equal to the reference value, the forced vital capacity is measured. As shown in FIG. 7, the evaluation value is calculated at a plurality of timings after the call and is compared with the reference value, and the estimated vital capacity is calculated each time, or the It may be determined whether to continue the actual measurement. In the example of FIG. 7, after S120, after waiting for a predetermined time (for example, 1 second), an evaluation value that is a ratio of the amount of 1 second to the time vital capacity (for example, the amount of 5 seconds) currently acquired is represented by [ 1 second amount / hour vital capacity (5 second amount)] × 100, and it is determined whether or not the evaluation value is less than a reference value (for example, 70%) (S120A). If it is less than the reference value (YES in S120A), a linear function equation is determined using the coordinates of the sample (respiration volume, expiratory flow rate) in the latest predetermined period (for example, the latest 1 second) (S117A). Further, the forced vital capacity estimated value is calculated based on the one-hour formula determined in S117 (S118), the calculated value is displayed (S119), and the measurement is terminated. On the other hand, if the evaluation value is equal to or greater than the reference value in the determination in S120A (NO in S120A), the actual measurement of the vital capacity is continued (S121 to S121).

すなわち、図7に示す例では、呼出開始からの経過時間をX秒とすると、(1秒量/X秒量)×100により評価値を算出し、評価値が基準値未満である場合には努力性肺活量推定値を算出し、評価値が基準値以上である場合には呼気を継続させる(次回(X+1)秒量に基づく評価値を算出する)という処理を繰り返し実行する。そして、呼気終末が検出された場合には、最終的に努力性肺活量が実測されることになり、呼気終末が検出されるよりも前に評価値が基準値未満となる場合には、呼気終末を待つことなく努力性肺活量推定値が算出されて計測が終了する。これにより、時間経過に応じて取得される時間肺活量が4秒量、5秒量、…と増加し、その時間肺活量に対しての1秒量の割合である評価値が、1秒率に徐々に近づいていくことになる。そして、評価値が基準値を下回った時点で計測が終了して努力性肺活量推定値が表示され、呼気終末まで評価値が基準値を下回らなければ、努力性肺活量の実測値が得られることになる。このような実施形態とすることにより、被験者の症状に応じて段階的に計測終了のタイミングを異ならせることができる。例えば、重症患者の場合には、早い段階で努力性肺活量推定値が算出されて計測が終了し、比較的症状が軽い場合には、より長期間の呼出が行われた後に努力性肺活量推定値が算出されて計測が終了する。   That is, in the example shown in FIG. 7, if the elapsed time from the start of the call is X seconds, the evaluation value is calculated by (1 second amount / X second amount) × 100, and the evaluation value is less than the reference value The forced vital capacity estimated value is calculated, and when the evaluation value is equal to or greater than the reference value, the process of continuing exhalation (calculating the evaluation value based on the next (X + 1) second amount) is repeatedly executed. When end expiratory gas is detected, the forced vital capacity is finally measured, and when the evaluation value becomes less than the reference value before the end of exhalation is detected, The forced vital capacity estimated value is calculated without waiting, and the measurement ends. As a result, the time vital capacity acquired as time elapses increases to 4 seconds, 5 seconds,..., And the evaluation value that is the ratio of 1 second to the time vital capacity gradually increases to the 1 second rate. Will approach. Then, when the evaluation value falls below the reference value, the measurement is finished and the estimated vital capacity is displayed, and if the evaluation value does not fall below the reference value until the end of expiration, the actual value of the forced vital capacity is obtained. Become. By setting it as such embodiment, the timing of completion | finish of measurement can be varied in steps according to a test subject's symptom. For example, in critically ill patients, the estimated amount of forced vital capacity is calculated at an early stage and the measurement ends.If the symptoms are relatively mild, the estimated value of forced vital capacity is calculated after a longer call. Is calculated and measurement ends.

上記の実施形態では、判定時点で計測が完了している時間肺活量に対しての1秒量の割合を用いる例について説明したが、これに限らず、評価値として1秒量を含む時間肺活量自体を用いるようにしても良い。即ち、図3のS116において、計測された1秒量等の時間肺活量が所定値未満であるか否かに応じて、呼気終末が確認されるまで呼気継続を促すか否かを決定するようにしても良い。これによれば、努力性肺活量の計測において通常計測されている1秒量等の時間肺活量を用いて呼気継続の可否を判定することができる。また、これに限らず、呼気終末前に取得される呼吸機能に係る他の計測値に基づいて、呼気継続を促すか否かを決定するようにしても良い。   In the above-described embodiment, the example of using the ratio of the 1-second amount to the time vital capacity for which measurement has been completed at the time of determination has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the temporal vital capacity itself including the one-second amount as an evaluation value May be used. That is, in S116 of FIG. 3, it is determined whether or not to urge continuation of expiration until the end of expiration is confirmed, depending on whether or not the measured vital capacity such as the amount of one second is less than a predetermined value. May be. According to this, it is possible to determine whether or not to continue exhalation using a time vital capacity such as a one second quantity that is normally measured in the measurement of forced vital capacity. Further, the present invention is not limited to this, and it may be determined whether or not to urge continuation of exhalation based on other measurement values related to the respiratory function acquired before the end of exhalation.

上記の実施形態では、最小二乗法により決定された一次関数式に基づいて努力性肺活量を推定する例について説明したが、これに限らず、最小二乗法により決定された二次関数式に基づいて努力性肺活量を推定するようにしても良い。また、最小二乗法以外の方法により得られた近似式に基づいて努力性肺活量を推定するようにしても良い。   In the above embodiment, the example of estimating the forced vital capacity based on the linear function formula determined by the least square method has been described. However, the present invention is not limited to this, and based on the quadratic function formula determined by the least square method. The effort vital capacity may be estimated. Further, the forced vital capacity may be estimated based on an approximate expression obtained by a method other than the method of least squares.

上記の実施形態では、最大吸気位から努力呼出させて最大呼気位に達したときの最大吸気位と最大呼気位との容量の差分を努力性肺活量とする例について説明したが、最大吸気位から努力呼出させて最大呼気位に達したときの最大吸気位と最大呼気位との容量の差分を計測する操作を3回実行すると共に、各計測において1秒量も計測しておき、得られた計測値のうち、1秒量+(最大吸気位と最大呼気位との容量の差分)が最大となるときの当該(最大吸気位と最大呼気位との容量の差分)を努力性肺活量とするようにしても良い。これに対応して、努力性肺活量推定値を計測値として取得する操作を3回実行すると共に、各計測において1秒量も計測しておき、得られた計測値のうち、1秒量+努力性肺活量推定値が最大となるときの当該努力性肺活量推定値を計測結果とすると良い。   In the above embodiment, an example was described in which the difference in capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position when forced calling from the maximum inspiratory position to reach the maximum expiratory position is the forced vital capacity. The operation of measuring the difference in capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position when reaching the maximum expiratory position by making an effort call was performed three times, and the amount of 1 second was also measured in each measurement. Of the measured values, the amount of 1 second + (the difference in capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position) is the maximum (difference in capacity between the maximum inspiratory position and the maximum expiratory position) as the forced vital capacity. You may do it. Correspondingly, the operation of acquiring the estimated vital capacity value as a measured value is executed three times, and a one-second amount is measured in each measurement, and among the obtained measured values, one second amount + effort The estimated effort vital capacity when the estimated vital capacity is maximized may be used as the measurement result.

上記の実施形態では、音声ガイドによって呼気継続を指示する例について説明したが、画面表示やLEDの点灯によって呼気継続を指示するようにしても良い。なお、呼気終末を検出するまでの期間は通常の表示態様とし、呼気終末を検出したときには通常と異なる特殊な表示態様とする場合には、通常の表示態様によって呼気継続を指示していることになる。   In the above-described embodiment, an example in which continuation of exhalation is instructed by a voice guide has been described. Note that the period until the end of expiration is detected is the normal display mode, and when the end of expiration is detected, a special display mode that is different from the normal display mode is used. Become.

13…ROM
14…CPU
18…ディスプレイ
50…フローセンサ
100…スパイロメータ
13 ... ROM
14 ... CPU
18 ... Display 50 ... Flow sensor 100 ... Spirometer

Claims (5)

呼吸流量および呼吸容量を計測する計測手段と、
努力呼出開始後の呼気減衰領域における所定期間に計測された呼吸流量と呼吸容量に基づいて、当該所定期間における呼吸流量と呼吸容量との関係式を決定する関係式決定手段と、
前記関係式決定手段により決定された関係式に基づいて努力性肺活量を推定する努力性肺活量推定手段と、
を備えることを特徴とする呼吸機能検査装置。
A measuring means for measuring respiratory flow rate and volume,
A relational expression determining means for determining a relational expression between the respiratory flow rate and the respiratory capacity in the predetermined period based on the respiratory flow rate and the respiratory volume measured in the predetermined period in the exhaled breathing area after the effort call starts;
Forced vital capacity estimating means for estimating the forced vital capacity based on the relational expression determined by the relational expression determining means;
A respiratory function testing device comprising:
請求項1に記載した呼吸機能検査装置であって、
前記所定期間は、努力呼出開始後の所定時間内に設定されることを特徴とする呼吸機能検査装置。
The respiratory function testing device according to claim 1,
The respiratory function testing apparatus according to claim 1, wherein the predetermined period is set within a predetermined time after the start of the effort call.
請求項1又は2記載した呼吸機能検査装置であって、
努力呼出開始後から呼気終末が確認されるまでの期間において被験者に呼気を促す報知を行う報知手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記所定期間の経過以降に、呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで取得される時間肺活量に対しての1秒量の割合を評価値として、その評価値が所定の基準値に達しているときには前記報知を継続し、当該評価値が前記基準値に達していないときには呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで前記報知を終了することを特徴とする呼吸機能検査装置。
A respiratory function testing apparatus according to claim 1 or 2,
A notification means for notifying the subject of exhalation in a period from the start of the effort call until the end of expiration is confirmed;
The notification means uses the ratio of the amount of 1 second with respect to the time vital capacity acquired at a timing before the end of expiration is confirmed after the elapse of the predetermined period as an evaluation value, and the evaluation value is a predetermined value. Respiratory function test characterized in that the notification is continued when the reference value is reached, and the notification is terminated at a timing before the end of expiration is confirmed when the evaluation value does not reach the reference value. apparatus.
請求項に記載した呼吸機能検査装置であって、
努力呼出開始からの経過時間に応じた時間肺活量を所定時間毎に取得し、取得した時間肺活量に対しての1秒量の割合を評価値として、その評価値が前記基準値に達している期間は前記報知を継続することを特徴とする呼吸機能検査装置。
A respiratory function testing device according to claim 3 ,
A period during which the vital capacity corresponding to the elapsed time from the start of the effort call is acquired every predetermined time, and the evaluation value reaches the reference value with the ratio of the amount of 1 second to the acquired vital capacity as an evaluation value Continues the above-mentioned notification.
請求項1又は2に記載した呼吸機能検査装置であって、
努力呼出開始後から呼気終末が確認されるまでの期間において被験者に呼気を促す報知を行う報知手段をさらに備え、
前記報知手段は、前記所定期間の経過以降に、呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで取得される時間肺活量を評価値として、その評価値が所定の基準値に達しているときには前記報知を継続し、当該評価値が前記基準値に達していないときには呼気終末が確認されるよりも前のタイミングで前記報知を終了することを特徴とする呼吸機能検査装置。
The respiratory function testing device according to claim 1 or 2 ,
A notification means for notifying the subject of exhalation in a period from the start of the effort call until the end of expiration is confirmed;
The notification means uses the time vital capacity acquired at a timing before the end of expiration is confirmed after the elapse of the predetermined period as an evaluation value, and when the evaluation value reaches a predetermined reference value, the notification And the notification is ended at a timing before the end of expiration is confirmed when the evaluation value does not reach the reference value .
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