JP6140562B2 - Respiration measurement method and respiration measurement device - Google Patents

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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Description

本発明は、呼吸測定方法および呼吸測定装置に関する。詳しくは、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を求めることができる呼吸測定方法および呼吸測定装置に関する。   The present invention relates to a respiratory measurement method and a respiratory measurement device. More specifically, the present invention relates to a respiration measurement method and a respiration measurement apparatus capable of obtaining a change in lung volume associated with lung respiration of a subject having a lung as a test subject.

この種の呼吸測定方法および呼吸測定装置については、例えば下記の特許文献1に開示されている技術が知られている。この技術では、被験者の胸部および腹部をそれぞれ囲むように配線ループを設けて、この各配線ループの自己インダクタンスの測定結果から被験者の肺容積に比例する信号を得る。この技術によれば、被験者の肺気量の変動量を、この被験者の運動を妨げることなく容易に測定することができる。
また、特許文献1には、呼吸測定の際に被験者の胴体の形状を反映したパラメータを前もって取得しておく技術が記載されている。この技術によれば、上記パラメータを用いることで、被験者の胴体の形状に応じて発生される測定結果のずれを最小化することができる。
As for this type of respiration measurement method and respiration measurement apparatus, for example, a technique disclosed in Patent Document 1 below is known. In this technique, a wiring loop is provided so as to surround the chest and abdomen of the subject, and a signal proportional to the lung volume of the subject is obtained from the measurement result of the self-inductance of each wiring loop. According to this technique, the amount of change in the lung volume of the subject can be easily measured without interfering with the exercise of the subject.
Patent Document 1 describes a technique for acquiring parameters reflecting the shape of a subject's torso in advance during respiration measurement. According to this technique, by using the above parameters, it is possible to minimize the deviation of the measurement result generated according to the shape of the torso of the subject.

特許第4832289号公報Japanese Patent No. 4832289

ところで、被験者が運動を行うと、この運動によって被験者の姿勢の状態が変化される。また、被験者が食事を行うと、この食事によって被験者の状態が空腹で腹が凹んだ状態から満腹で腹が張った状態に変化される。ここで、上記したような種々の理由によって被験者の状態が種々に変化されると、この状態の変化に応じて被験者の胴体の形状および動作が種々に変化されることが従来から知られている。ここで、上記特許文献1に開示されている従来の技術では、被験者の胴体の形状によって発生する測定結果のずれを減らすために、被験者の胴体の形状ごとにこの形状を反映したパラメータの取得を行う必要がある。このため、上記従来の技術には、運動などの理由によって種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して、この被験者の呼吸測定における測定結果のずれを減らすことが困難であるという問題があった。
本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず1つあるいは1組のパラメータのみを用いて減らすことを可能として、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して上記被験者の呼吸測定における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることである。
By the way, when the subject exercises, the posture of the subject is changed by this exercise. Further, when the subject eats the meal, the state of the subject is changed from a hungry and depressed stomach to a full and stomached condition. Here, when the state of the subject is variously changed for various reasons as described above, it is conventionally known that the shape and operation of the body of the subject are variously changed according to the change of the state. . Here, in the conventional technique disclosed in Patent Document 1, in order to reduce the deviation of the measurement result caused by the shape of the torso of the subject, the parameter reflecting this shape is acquired for each shape of the torso of the subject. There is a need to do. For this reason, the above conventional technique has a problem that it is difficult to reduce the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject corresponding to each of the conditions of the subject that are variously changed due to reasons such as exercise. there were.
The present invention has been devised to solve the above problems. In other words, the problem to be solved by the present invention is variously changed by enabling the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject to be reduced using only one or a set of parameters regardless of the state of the subject. It is easily realized to reduce the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject corresponding to each state of the subject.

上記課題を解決するために、本発明の呼吸測定方法および呼吸測定装置は以下の手段をとる。
まず、第1の発明は、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定方法である。この呼吸測定方法は、被験者が所定の第1状態にあるときに、被験者の肺気量の変動量を、被験者の部位長さを経時的に測定した時系列データから求める第1測定手段によって測定する第1測定方法、および、この第1測定手段よりも肺気量の変動量の測定精度が高い第2測定手段によって測定する第2測定方法の、2つの測定方法で並行して測定する第1測定ステップと、この第1測定ステップにおいて第1測定方法によって測定された被験者の肺気量の変動量が、第1測定ステップにおいて第2測定方法によって測定された被験者の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した1つあるいは1組のパラメータである校正のパラメータを導出する校正ステップと、被験者が任意の1つの状態である第2状態にあるときに、被験者の部位長さを、第1測定手段によって経時的に測定する第2測定ステップと、第2測定ステップにおいて第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データの代表値である第2代表値が、第1測定ステップにおいて第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データの代表値である第1代表値に従属される関係である関数従属関係を、第2測定ステップにおいて第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成ステップと、仮想時系列データに基づいて被験者の肺気量の変動量を導出し、導出された肺気量の変動量に校正ステップにおいて行われた校正のパラメータを適用して、この校正のパラメータが適用された肺気量の変動量を、被験者が第2状態にあるときの肺気量の変動量とみなして出力する出力ステップとを備えている。
本発明者は、複数の被験者に対して種々の状態を継続させながら各被験者の呼吸に伴う部位長さの変動を経時的に測定し、継続された各状態における各測定結果に対して、各被験者の立位状態における各被験者の部位長さの測定結果を基準とした校正のパラメータの導出を行った。そして、本発明者は、被験者において1つの状態が継続されている場合には上記校正のパラメータがほとんど変動されないことを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、上記第1の発明によれば、被験者がとりうる状態のうち任意の1つである第2状態における部位長さの測定結果を、所定の第1状態における被験者の部位長さの代表値である第1代表値と第2状態における被験者の部位長さの代表値である第2代表値との関係を表す関数従属関係を用いて、第1状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算する。そして、換算されたデータから導出された被験者の肺気量の変動量に対して第1状態における校正のパラメータを適用することで、測定結果のずれが減らされた第2状態における被験者の肺気量の変動量として出力する。このため、上記第1の発明によれば、被験者がとりうる任意の状態における被験者の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の状態における1つあるいは1組の校正のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上記第1の発明によれば、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず1つあるいは1組のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して被験者の肺気量の変動量における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることができる。
In order to solve the above problems, the respiration measurement method and respiration measurement apparatus of the present invention take the following means.
First, in the first invention, a living body having a lung is used as a subject, and a change in lung volume associated with lung breathing of the subject is determined as a region length that is a length in a predetermined direction at a predetermined region on the body surface of the subject. This is a respiration measurement method that can be obtained by measuring the length over time. In this respiration measurement method, when the subject is in a predetermined first state, the amount of change in the lung volume of the subject is measured by first measurement means that obtains time-series data obtained by measuring the length of the region of the subject over time. A first measurement method that performs measurement in parallel by two measurement methods: a first measurement method that performs measurement and a second measurement method that performs measurement using a second measurement unit that has a higher measurement accuracy of the amount of change in lung volume than the first measurement unit. The change amount of the lung volume of the subject measured by the first measurement method in the first measurement step and the change amount of the lung volume of the subject measured by the second measurement method in the first measurement step. A calibration step for deriving a calibration parameter that is one or a set of parameters representing how to deviate from the reference, and when the subject is in a second state, which is any one state A second measurement step for measuring the length of the region of the first time by the first measurement means, and a second representative value representing a representative value of the time series data of the length of the portion measured by the first measurement means in the second measurement step A function dependency relationship whose value is dependent on a first representative value that is a representative value of the time-series data of the part length measured by the first measuring means in the first measurement step is shown in the second measurement step. A virtual time-series data creating step for creating virtual time-series data, which is time-series data applied to each data constituting the time-series data of the part length measured by one measuring means, and the subject's based on the virtual time-series data Deriving the amount of change in lung volume, applying the parameters of calibration performed in the calibration step to the derived amount of change in lung volume, and applying the parameters of the calibration to the lung volume The amount of variation, and an output step of outputting regarded as lung volume variation amount when the subject is in the second state.
The present inventor measures the variation in the length of the site associated with each subject's breathing over time while continuing various states for a plurality of subjects, and for each measurement result in each of the continued states, The calibration parameters were derived based on the measurement results of the length of each subject in the standing position of the subject. The inventor has found that the calibration parameters are hardly changed when one state is continued in the subject, and has reached the present invention.
That is, according to the first aspect, the measurement result of the part length in the second state, which is any one of the states that the subject can take, is the representative value of the part length of the subject in the predetermined first state. This corresponds to the measurement result of the part length in the first state, using a functional dependency relationship that represents the relationship between the first representative value that is and the second representative value that is the representative value of the part length of the subject in the second state. Convert to data. Then, by applying the calibration parameter in the first state to the fluctuation amount of the lung volume of the subject derived from the converted data, the lung volume of the subject in the second state in which the deviation of the measurement result is reduced. Output as a variable amount. For this reason, according to the first aspect of the present invention, the deviation of the measurement result of the fluctuation amount relative to the fluctuation amount of the lung volume of the subject in any state that the subject can take is one or one in the predetermined state. This can be reduced using only a set of calibration parameters. In other words, according to the first aspect, it is possible to reduce the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject using only one or one set of parameters regardless of the state of the subject. Accordingly, it is possible to easily realize a reduction in the deviation of the measurement result in the amount of change in the lung volume of the subject corresponding to each of the various states of the subject that are variously changed.

ついで、第2の発明は、上述した第1の発明であって、仮想時系列データ作成ステップにおいて、関数従属関係を、第2代表値と第1代表値との比を比例定数とした比例関係として、仮想時系列データを作成するものである。
この第2の発明によれば、単純な計算アルゴリズムによって仮想時系列データを作成することができる。これにより、本発明の呼吸測定方法における情報処理量および情報処理時間を減らすことができる。
Next, the second invention is the first invention described above, wherein in the virtual time series data creation step, the function dependency is a proportional relationship in which the ratio between the second representative value and the first representative value is a proportional constant. As described above, virtual time series data is created.
According to the second aspect, virtual time series data can be created by a simple calculation algorithm. Thereby, the information processing amount and information processing time in the respiration measurement method of the present invention can be reduced.

さらに、第3の発明は、上述した第1または第2の発明であって、第2測定ステップにおいて、被験者の肺気量の変動と並行して被験者の状態を経時的に測定し、仮想時系列データ作成ステップにおいて、第2測定ステップにおいて第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データから第2測定ステップにおいて被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを抽出し、抽出された時系列データを第2測定ステップにおいて第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データの全体とみなして第2代表値を導出するものである。
1つの状態である第2状態において被験者の状態に有意な変動が測定された場合、この有意な変動が測定された時間範囲においては、正確な測定を妨げる何らかの事象が発生されている。ここで、上記第3の発明によれば、被験者の状態を経時的に測定することで正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第2代表値を導出する。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることをなくすことができる。
Further, the third invention is the first or second invention described above, wherein in the second measurement step, the state of the subject is measured over time in parallel with the change in the lung volume of the subject, and the virtual time In the series data creation step, the time series data of the time range in which no significant change was observed in the condition of the subject in the second measurement step from the time series data of the part length measured by the first measurement means in the second measurement step The second representative value is derived by regarding the extracted time-series data as the entire time-series data of the part length measured by the first measuring means in the second measurement step.
If a significant variation in the subject's condition is measured in one state, the second state, some event has occurred that prevents accurate measurement in the time range in which this significant variation was measured. Here, according to the third aspect of the present invention, a time range in which an event that prevents accurate measurement is not observed by measuring the state of the subject over time is specified, and the second representative is obtained from the time-series data in this time range. Deriving a value. As a result, it is possible to eliminate the phenomenon that prevents the accurate measurement from degrading the accuracy of the functional dependency relationship and deteriorating the accuracy of the entire measurement result in the respiration measurement of the subject.

さらに、第4の発明は、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定装置である。この呼吸測定装置は、被験者の部位長さを経時的に測定し、測定された部位長さの時系列データから被験者の肺気量の変動量を求める第1測定手段と、被験者が所定の第1状態にあるときに第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データと、この部位長さの時系列データから求められた被験者の肺気量の変動量が、被験者が第1状態にあるときに第1測定手段よりも肺気量の変動量の測定精度が高い第2測定手段によって測定される被験者の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した1つあるいは1組のパラメータである校正のパラメータとが記録される第1記録部と、被験者が任意の1つの状態である第2状態にあるときに第1測定手段によって測定された部位長さの時系列データが記録される第2記録部と、第2記録部に記録された部位長さの時系列データの代表値である第2代表値が、第1記録部に記録された部位長さの時系列データの代表値である第1代表値に従属される関係である関数従属関係を、第2記録部に記録された部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成手段と、仮想時系列データに基づいて被験者の肺気量の変動量を導出し、導出された肺気量の変動量に第1記録部に記録された校正のパラメータを適用して、この校正のパラメータが適用された肺気量の変動量を、被験者が第2状態にあるときの肺気量の変動量とみなして出力する出力手段とを備えている。
この第4の発明によれば、上述した第1の発明と同様に、呼吸測定装置において、被験者がとりうる任意の状態における被験者の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の状態における1つあるいは1組の校正のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上記第4の発明によれば、呼吸測定装置において、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず1つあるいは1組のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して被験者の肺気量の変動量における測定結果のずれが減らされた呼吸測定装置の提供を容易に実現させることができる。
Furthermore, the fourth aspect of the present invention relates to a living body having a lung as a subject, and the variation in lung volume associated with the subject's lung respiration is a length in a predetermined direction at a predetermined portion on the body surface of the subject. It is a respiration measuring device that can be obtained by measuring the length over time. The respiration measuring apparatus measures a length of a part of a subject over time, first measurement means for obtaining a fluctuation amount of the lung volume of the subject from time-series data of the measured part length, and the subject The time-series data of the part length measured by the first measuring means when in one state and the amount of change in the lung volume of the subject obtained from the time-series data of the part length are determined by the subject in the first state. 1 represents how the displacement of the lung volume of the subject measured by the second measuring means is higher than the first measuring means when the measurement accuracy is higher than the first measuring means. Alternatively, when the length of the part measured by the first measuring means when the subject is in the second state, which is one state, and the first recording unit in which a calibration parameter that is a set of parameters is recorded A second recording unit for recording the series data; The second representative value that is the representative value of the part length time-series data recorded in the recording unit is dependent on the first representative value that is the representative value of the part length time-series data recorded in the first recording part. Virtual time-series data creating means for creating virtual time-series data that is time-series data obtained by applying the function dependency relationship, which is the relationship to be performed, to each data constituting the time-series data of the part length recorded in the second recording unit And calculating the volume of the subject's lung volume based on the virtual time series data, applying the calibration parameter recorded in the first recording unit to the derived volume of lung volume, Output means for outputting the amount of change in lung volume to which the parameter is applied as the amount of change in lung volume when the subject is in the second state.
According to the fourth invention, as in the first invention described above, in the respiration measurement device, the measurement result of the fluctuation amount with respect to the fluctuation amount of the lung volume of the subject in any state that the subject can take. It is possible to reduce the deviation using only one or a set of calibration parameters in a predetermined state. In other words, according to the fourth aspect of the present invention, in the respiration measuring device, it is possible to reduce the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject using only one or a set of parameters regardless of the state of the subject. It becomes. Accordingly, it is possible to easily provide a respiratory measurement device in which the deviation of the measurement result in the fluctuation amount of the lung volume of the subject is reduced corresponding to each state of the subject that is variously changed.

さらに、第5の発明は、上述した第4の発明であって、仮想時系列データ作成手段は、関数従属関係を、第2代表値と第1代表値との比を比例定数とした比例関係として、仮想時系列データを作成するものである。
この第5の発明によれば、上述した第2の発明と同様に、本発明の呼吸測定装置において、仮想時系列データを単純な計算アルゴリズムによって作成することができる。これにより、本発明の呼吸測定装置において情報処理量および情報処理時間を減少させることができる。
Further, the fifth invention is the above-described fourth invention, wherein the virtual time series data creating means has a proportional relationship in which the function dependency is a ratio constant between the second representative value and the first representative value. As described above, virtual time series data is created.
According to the fifth aspect, similar to the second aspect described above, in the respiratory measurement device of the present invention, virtual time series data can be created by a simple calculation algorithm. Thereby, the amount of information processing and the information processing time can be reduced in the respiration measuring device of the present invention.

さらに、第6の発明は、上述した第4または第5の発明であって、被験者が第2状態にあるときに被験者の状態を経時的に測定する第3測定手段と、この第3測定手段によって測定された被験者の状態に有意な変動が見られたか否かの時系列データが記録される第3記録部とを備え、仮想時系列データ作成手段は、第2記録部に記録された部位長さの時系列データから、被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを、第3記録部に記録された時系列データを用いて抽出し、抽出された時系列データを第2記録部に記録された部位長さの時系列データの全体とみなして第2代表値を導出するものである。
この第6の発明によれば、上述した第3の発明と同様に、呼吸測定装置において、被験者の状態を経時的に測定することで正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第2代表値を導出することができる。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることがなくされた呼吸測定装置を提供することができる。
Further, the sixth invention is the fourth or fifth invention described above, wherein the third measuring means measures the condition of the subject over time when the subject is in the second condition, and the third measuring means. And a third recording unit that records time series data indicating whether or not a significant variation was observed in the state of the subject measured by the virtual time series data creating means, the part recorded in the second recording unit Extract time-series data from the time-series data recorded in the third recording unit from the time-series data of the length, using the time-series data recorded in the third recording unit. The second representative value is derived by regarding the data as the entire time-series data of the part length recorded in the second recording unit.
According to the sixth aspect, as in the third aspect described above, in the respiratory measurement device, a time range in which an event that prevents accurate measurement is not observed by measuring the state of the subject over time is specified. The second representative value can be derived from the time series data in this time range. As a result, it is possible to provide a respiratory measurement device in which the event that prevents the above-described accurate measurement does not deteriorate the accuracy of the function dependency relationship and deteriorate the accuracy of the entire measurement result of the subject's respiratory measurement.

本発明の呼吸測定方法における第2測定ステップの状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the 2nd measurement step in the respiration measuring method of this invention. 本発明の呼吸測定方法における第1測定ステップの状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state of the 1st measurement step in the respiration measuring method of this invention. 本発明の一実施形態にかかる呼吸測定装置の主要部分の構成を表したブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the principal part of the respiration measuring apparatus concerning one Embodiment of this invention. a被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。a is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. a被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。a is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. b被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。b is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived based on the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. b被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。b is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived based on the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. c被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。c is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. c被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。c is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. d被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。d is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. d被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。d is a box-and-whisker diagram showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. e被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。e is a box-and-whisker chart showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. e被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。e is a box-and-whisker chart showing calibration parameters derived on the basis of the measurement result of the respiration measurement in the standing position in the respiration measurement of the subject. A被験者の立位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the standing state of A subject. A被験者の立位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the standing state of A subject. A被験者の座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the sitting state of A subject. A被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the sitting state of A subject. A被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。A is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measuring means in the sitting position of the subject A into the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. A被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a sitting state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the sitting state of A subject. A被験者の前傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the test subject's forward leaning position. A被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of the respiration measured by the 1st measurement means in the test subject's A leaning position. A被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。A is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the forward tilted position of the subject A into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. A被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a forward leaning seat state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the forward leaning state of A subject. A被験者の後傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the test subject's back tilting position. A被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of A subject. A被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which converted the measurement result of the respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of A subject into the measurement result of respiration in the standing position, and applied the calibration parameter in the standing position. A被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a back tilt position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of A subject. A被験者の歩行状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the walking state of A subject. A被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of A subject. A被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which converted the measurement result of the respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of A subject into the respiration measurement result in the standing state, and applied the calibration parameter in the standing state. A被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a walk state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walk state of A subject. B被験者の立位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the test subject's standing position. B被験者の立位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the standing state of B subject. B被験者の座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in B subject's sitting state. B被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the sitting state of B subject. B被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。B is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measuring means in the sitting position of the subject B into the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. B被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。B is a graph in which calibration parameters in the sitting position are applied to the respiration measurement results measured by the first measuring means in the sitting position of the subject B. B被験者の前傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the test subject's B leaning position. B被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the forward leaning position of B subject. B被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。B is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the forward tilted position of the subject B into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. B被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a forward leaning position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the forward leaning state of B subject. B被験者の後傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the back tilting position of B subject. B被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilting position of B subject. B被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。B is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the backward tilted position of the subject B into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. B被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a back tilt position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of B subject. B被験者の歩行状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the test subject's B walk state. B被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of B subject. B被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。B is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measuring means in the walking state of the subject B into the respiration measurement result in the standing state and applying the calibration parameters in the standing state. B被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a walk state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walk state of B subject. C被験者の立位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of respiration measured by the 2nd measurement means in the standing state of C subject. C被験者の立位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the standing state of C subject. C被験者の座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in C subject's sitting state. C被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the sitting position of C subject. C被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。C is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measurement means in the sitting state of the C subject into the respiration measurement result in the standing state and applying the calibration parameters in the standing state. C被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a sitting position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the sitting position of C subject. C被験者の前傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the C subject's forward leaning position state. C被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the C subject's leaning position. C被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。C is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measurement means in the forward tilted position of the C subject into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. C被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a forward leaning position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the forward leaning state of C subject. C被験者の後傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in C subject's back tilt position. C被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the back tilt position of C subject. C被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。C is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the backward tilted position of the C subject into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. C被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a back tilt position to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the back tilt position of C subject. C被験者の歩行状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is a graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the walking state of C subject. C被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of C subject. C被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。C is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measuring means in the walking state of the C subject into the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. C被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a walk state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walk state of C subject. D被験者の立位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the standing state of D subject. D被験者の立位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph in which calibration parameters in the standing state are applied to the respiration measurement results measured by the first measuring means in the standing state of the subject D. D被験者の座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the sitting state of D subject. D被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph in which calibration parameters in the standing position are applied to the respiration measurement results measured by the first measuring means in the sitting position of the subject D. D被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measuring means in the sitting position of the subject to the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. D被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph in which calibration parameters in the sitting position are applied to the respiration measurement results measured by the first measuring means in the sitting position of the subject D. D被験者の前傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the test subject's leaning position of D subject. D被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of the respiration measured by the 1st measurement means in the test subject's forward leaning position. D被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the forward tilted sitting state of the subject to the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. D被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a forward leaning position to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the forward leaning state of D subject. D被験者の後傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the back tilting position of D subject. D被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilting sitting state of D subject. D被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the backward tilted position of the subject D into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. D被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a back tilt position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of D subject. D被験者の歩行状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of respiration measured by the 2nd measurement means in the walking state of D subject. D被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of D subject. D被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。D is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measurement means in the walking state of the subject to the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. D被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a walk state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walk state of D subject. E被験者の立位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the standing state of E subject. E被験者の立位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the standing state of E subject. E被験者の座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the sitting state of E subject. E被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the sitting state of E subject. E被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。E is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measurement means in the sitting position of the subject to the respiration measurement result in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. E被験者の座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a sitting state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the sitting state of E subject. E被験者の前傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the test subject's forward leaning position. E被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of the respiration measured by the 1st measurement means in the forward leaning state of E subject. E被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。E is a graph in which the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the forward tilted position of the subject is converted into the respiration measurement result in the standing position, and the calibration parameters in the standing position are applied. E被験者の前傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a forward leaning position to the measurement result of respiration measured by the 1st measuring means in the forward leaning state of E subject. E被験者の後傾座位状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measuring means in the back tilting position of E subject. E被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilting position of E subject. E被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。E is a graph obtained by converting the measurement result of respiration measured by the first measuring means in the backward tilted position of the subject E into the measurement result of respiration in the standing position and applying the calibration parameters in the standing position. E被験者の後傾座位状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a back tilt position to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the back tilt position of E subject. E被験者の歩行状態において第2測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。It is the graph showing the measurement result of the respiration measured by the 2nd measurement means in the walking state of E subject. E被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a standing state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walking state of E subject. E被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。E is a graph obtained by converting the respiration measurement result measured by the first measurement means in the walking state of the subject to the respiration measurement result in the standing state and applying the calibration parameters in the standing state. E被験者の歩行状態において第1測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。It is the graph which applied the parameter of the calibration in a walk state to the measurement result of respiration measured by the 1st measurement means in the walk state of E subject. 図14ないし図31の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。FIG. 32 is a bar graph showing the estimation error included in each graph of FIGS. 14 to 31 in comparison. 図32ないし図49の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。FIG. 50 is a bar graph showing the estimation error included in each graph of FIGS. 32 to 49 in comparison. 図50ないし図67の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。68 is a bar graph showing the estimation errors included in the graphs of FIGS. 50 to 67 in comparison with each other. 図68ないし図95の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。FIG. 96 is a bar graph showing the estimation errors included in the graphs of FIGS. 図96ないし図103の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。FIG. 104 is a bar graph showing the estimation error included in each graph of FIGS. 96 to 103 in comparison.

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。本発明の一実施形態にかかる呼吸測定装置10は、図1に示すように、ヒト(すなわち、本発明における「肺を有する生物」)を被験者90として、この被験者90の日常生活における呼吸を、被験者90に対して負担をかけることなく(すなわち低侵襲の状態で)測定するための着用型の呼吸測定装置である。この呼吸測定装置10は、制御コンピュータ12によって制御された第1測定手段11を備えて、この第1測定手段11によって被験者90の呼吸を測定することができるようになっている。
また、本発明の一実施形態にかかる呼吸測定方法は、呼吸測定プログラムが、呼吸測定装置10の制御コンピュータ12を本発明の各ステップを実行するための制御手段として機能させることで、呼吸測定装置10によって被験者90の呼吸を測定する方法である。ここで、上記呼吸測定プログラムは、前もって制御コンピュータ12の記録装置(図示省略)にコンピュータ読み取り可能に記録されている。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. As shown in FIG. 1, a respiratory measurement device 10 according to an embodiment of the present invention uses a human (that is, “an organism having a lung” in the present invention) as a subject 90 to perform breathing in the daily life of the subject 90. This is a wearable respiratory measurement device for measuring without placing a burden on the subject 90 (that is, in a minimally invasive state). The respiration measurement device 10 includes first measurement means 11 controlled by a control computer 12 so that the respiration of the subject 90 can be measured by the first measurement means 11.
The respiration measurement method according to the embodiment of the present invention is a respiration measurement apparatus in which a respiration measurement program causes the control computer 12 of the respiration measurement apparatus 10 to function as control means for executing each step of the present invention. 10 is a method of measuring the respiration of the subject 90. Here, the respiration measurement program is recorded in advance in a computer-readable manner in a recording device (not shown) of the control computer 12.

なお、本明細書においては、呼吸測定装置10の各構成のうち、各構成間における情報のやり取りを実現させるケーブルおよび無線通信装置などの付随的な構成については、その詳細な説明を省略する。
また、上記呼吸測定方法の各ステップのうち、入力または算定されたデータに含まれるエラーを検出してエラーメッセージを出力するエラー検出ステップなどの、付随的であり、かつ、従来から用いられているステップについて、その詳細な説明を省略する。また、上記呼吸測定方法において使用される関数は「〈〉」をつけて表し、この「〈〉」の中に関数のパラメータを入れて表すものとする。
In addition, in this specification, the detailed description is abbreviate | omitted about incidental structures, such as a cable and a radio | wireless communication apparatus which implement | achieve the exchange of the information between each structure among each structure of the respiration measuring apparatus 10. FIG.
Further, among the steps of the respiration measurement method, it is incidental and conventionally used, such as an error detection step for detecting an error included in input or calculated data and outputting an error message. Detailed description of the steps is omitted. The function used in the respiration measurement method is represented by adding “<>”, and the function parameters are included in the “<>”.

第1測定手段11は、図1および図2に示すように、被験者90の胴体に着用される被服11C(本実施形態ではTシャツ)に、引張変形検知布11A、11Bを縫い付けた構成となっている。引張変形検知布11Aは、被験者90の腹部における臍に対応して配置され、被験者90の腹部における臍を通る周方向の引張変形を随時検知する。引張変形検知布11Bは、被験者90の胸部における剣状突起に対応して配置され、被験者90の胸部における剣状突起を通る周方向の引張変形を随時検知する。
ここで、各引張変形検知布11A、11Bは、互いに絶縁された複数の導電糸(図示省略)を含んで構成された布構造を、引張変形を検知するべき周長の周長方向に伸縮自在にした構成となっている。そして、各引張変形検知布11A、11Bは、上記伸縮に伴う導電糸の隣接するもの同士の間隔の変化から生じる各導電糸間の静電容量の変化によって、上記周長方向の引張変形を検知するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the first measuring means 11 has a configuration in which tensile deformation detection cloths 11 </ b> A and 11 </ b> B are sewn on a clothing 11 </ b> C (T-shirt in this embodiment) worn on the body of the subject 90. It has become. The tensile deformation detection cloth 11 </ b> A is arranged corresponding to the umbilicus in the abdomen of the subject 90, and detects circumferential tensile deformation passing through the umbilicus in the abdomen of the subject 90 as needed. The tensile deformation detection cloth 11 </ b> B is disposed corresponding to the xiphoid process in the chest of the subject 90, and detects circumferential tensile deformation passing through the xiphoid process in the subject 90 's chest as needed.
Here, each of the tensile deformation detection cloths 11A and 11B can be expanded and contracted in the circumferential direction of the circumferential length in which the tensile deformation should be detected by a cloth structure including a plurality of conductive yarns (not shown) insulated from each other. It becomes the composition which was made. The tensile deformation detection cloths 11A and 11B detect the tensile deformation in the circumferential direction based on a change in capacitance between the conductive yarns resulting from a change in the distance between adjacent conductive yarns due to the expansion and contraction. It is supposed to be.

第1測定手段11は、各引張変形検知布11A、11Bの検知結果に基づいて、被験者90の腹部における臍を通る周長(以下、Xとも表す。)と被験者90の胸部における剣状突起を通る周長(以下、Yとも表す。)とを経時的に測定する。ここで、上記Xおよび上記Yは、それぞれ本発明における「部位長さ」に相当する。
そして、第1測定手段11は、図3に示すように、経時的に測定された上記Xおよび上記Yに対して以下の(式1)と同等のデータ処理を行うことで被験者90の呼吸換気量(以下、Vとも表す。)を導出し、このVを上記Xおよび上記Yとともに経時的に制御コンピュータ12にデータ送信する。言いかえると、第1測定手段11は、測定された部位長さX、Yの時系列データから、被験者90の肺気量の変動量である呼吸換気量Vを時系列データとして測定し、この呼吸換気量Vを上記部位長さX、Yとともに制御コンピュータ12に出力する。
Based on the detection results of the respective tensile deformation detection cloths 11 </ b> A and 11 </ b> B, the first measurement unit 11 calculates the circumference passing through the navel in the abdomen of the subject 90 (hereinafter also referred to as X) and the xiphoid process in the chest of the subject 90. The circumferential length (hereinafter also referred to as Y) is measured over time. Here, said X and said Y are respectively corresponded to the "part length" in this invention.
Then, as shown in FIG. 3, the first measuring means 11 performs the data processing equivalent to the following (Equation 1) on the X and Y measured over time, thereby breathing and ventilating the subject 90. A quantity (hereinafter also referred to as V) is derived, and this V is transmitted to the control computer 12 over time together with X and Y. In other words, the first measuring means 11 measures the respiratory ventilation volume V, which is the amount of change in the lung volume of the subject 90, as time series data from the time series data of the measured site lengths X and Y. The respiratory ventilation volume V is output to the control computer 12 together with the part lengths X and Y.

Figure 0006140562

ここで、Z、Z、Z、Zは、被験者90の各状態における校正のパラメータが適用されることで随時変更される係数である。なお、上記(式1)は、本発明者が前方ステップワイズ法に基づいたフィッティングの試行錯誤を繰り返すことによって、本発明者が独自に見出した呼吸換気量の計算式である。
Figure 0006140562

Here, Z 0 , Z 1 , Z 2 , and Z 3 are coefficients that are changed as needed by applying calibration parameters in each state of the subject 90. In addition, the above (Formula 1) is a formula for calculating the respiratory ventilation, which the inventor originally found by repeating the trial and error of the fitting based on the forward stepwise method.

ところで、第1測定手段11の被服11Cには、図1および図2に示すように、この被服11Cを着用した被験者90にかかる加速度の状態(以下、Wとも表す。)を経時的に測定する加速度センサである第3測定手段10Aが取り付けられている。この第3測定手段10Aは、経時的に測定された上記Wを、第1測定手段11を介して経時的に制御コンピュータ12にデータ送信する。
なお、第1測定手段11と制御コンピュータ12との間においては、データ送信などの情報のやり取りは電波91を用いた無線通信によって行われる。これにより、第1測定手段11のみによって被験者90の呼吸を測定する場合(図1参照)に、被験者90の行動範囲および運動状態にかかる制限をなくすことができる。
Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the clothing 11C of the first measuring means 11 measures the state of acceleration (hereinafter also referred to as W) applied to the subject 90 wearing the clothing 11C over time. A third measuring means 10A, which is an acceleration sensor, is attached. The third measuring unit 10A transmits the W measured over time to the control computer 12 through the first measuring unit 11 over time.
Information exchange such as data transmission is performed by wireless communication using the radio wave 91 between the first measuring unit 11 and the control computer 12. Thereby, when the respiration of the subject 90 is measured only by the first measuring means 11 (see FIG. 1), the restriction on the action range and the exercise state of the subject 90 can be eliminated.

制御コンピュータ12は、図3に示すように、第1測定手段11および第3測定手段10Aから出力された各データから被験者90の肺気量の変動量である呼吸換気量Vを求め、求めた呼吸換気量Vを出力手段12Eから出力するようになっている。また、制御コンピュータ12は、第1測定手段11とは別に被験者90の肺気量の変動量を測定することができる第2測定手段20が接続されることで、この第2測定手段20によって測定された呼吸換気量Vを時系列データとして取り込むことができるようになっている。
ここで、第2測定手段20は、呼吸測定装置10とは別の装置である。このため、第2測定手段20は、適宜呼吸測定装置10から取り外して省略する(図1参照)ことができる。また、第2測定手段20は、呼吸測定装置10とは独立された状態で被験者90の肺気量の変動量である呼吸換気量Vを時系列データとして測定し、測定結果を第2測定手段20の記録装置(図示省略)に記録することもできる。
As shown in FIG. 3, the control computer 12 obtains the respiratory ventilation volume V, which is the amount of change in the lung volume of the subject 90, from each data output from the first measurement means 11 and the third measurement means 10A. The respiratory ventilation volume V is output from the output means 12E. In addition, the control computer 12 is connected to the second measuring means 20 that can measure the amount of change in the lung volume of the subject 90 separately from the first measuring means 11. The breathing ventilation volume V can be taken in as time series data.
Here, the second measuring means 20 is a device different from the respiration measuring device 10. For this reason, the 2nd measurement means 20 can be suitably removed from the respiration measuring apparatus 10, and can be abbreviate | omitted (refer FIG. 1). Further, the second measuring means 20 measures the respiratory ventilation volume V, which is the amount of change in the lung volume of the subject 90, as time series data in a state independent of the respiratory measuring apparatus 10, and the measurement result is the second measuring means. It is also possible to record in 20 recording devices (not shown).

具体的には、第2測定手段20は、図2に示すように、被験者90の鼻にこの鼻を塞ぐノーズクリップ20Aを、被験者90の口元にこの口元を覆うマウスピース21を、それぞれ装着した状態で、被験者90の呼吸換気量Vの測定を行うスパイロメータである。この第2測定手段20は、マウスピース21に接続されたセンサ21Aによってマウスピース21に通される被験者90の呼気または吸気の量を検知することで、この呼気または吸気の量から呼吸換気量Vの測定を行う。
ここで、第2測定手段20は、測定の差異にノーズクリップ20Aおよびマウスピース21を被験者90に装着させる必要があるために、この被験者90の日常生活における呼吸測定を行うことが難しいという特徴を有している。また、第2測定手段20は、被験者90の呼気または吸気の量から被験者90の呼吸換気量Vの測定を行うために、この呼吸換気量Vを第1測定手段11よりも高い測定精度で測定することができるという特徴を有している。
Specifically, as shown in FIG. 2, the second measuring means 20 is equipped with a nose clip 20 </ b> A that covers the nose of the subject 90 and a mouthpiece 21 that covers the mouth of the subject 90. This is a spirometer that measures the respiratory ventilation V of the subject 90 in the state. The second measuring means 20 detects the amount of exhalation or inspiration of the subject 90 passed through the mouthpiece 21 by the sensor 21A connected to the mouthpiece 21, so that the respiratory ventilation volume V is determined from the amount of exhalation or inspiration. Measure.
Here, since the second measuring means 20 needs to attach the nose clip 20A and the mouthpiece 21 to the subject 90 due to the difference in measurement, it is difficult to perform respiration measurement in the daily life of the subject 90. Have. Further, the second measuring means 20 measures the respiratory ventilation volume V with higher measurement accuracy than the first measuring means 11 in order to measure the respiratory ventilation volume V of the subject 90 from the amount of exhalation or inspiration of the subject 90. It has the feature that it can do.

呼吸測定装置10を用いて本発明の一実施形態にかかる呼吸測定方法を実現する際に実行される一連の各ステップについて説明する。なお、以下においては、呼吸測定装置10を使用する人を「測定者」とも記載するが、この測定者は被験者90自身であってもこの被験者90とは違っていてもよい。
上記呼吸測定方法を実現する際には、まず、測定者は、呼吸測定装置10を第2測定手段20が接続された状態に用意し、呼吸測定装置10の被服11Cを被験者90の胴体に着用させて、制御コンピュータ12の電源スイッチを入れる。このとき、制御コンピュータ12は、上述した呼吸測定プログラムを起動させ、図3に示す第1記録部12A、第2記録部12B、第3記録部12C、および、仮想時系列データ作成手段12Dを、それぞれ制御コンピュータ12のハードウェア資源(図示省略)を割り当てることによって設定する。
A series of steps executed when realizing the respiration measurement method according to the embodiment of the present invention using the respiration measurement device 10 will be described. In the following, a person who uses the respiration measuring device 10 is also referred to as a “measuring person”, but this measuring person may be the subject 90 itself or may be different from the subject 90.
When realizing the respiration measurement method, first, the measurer prepares the respiration measurement device 10 in a state where the second measurement means 20 is connected, and wears the clothing 11C of the respiration measurement device 10 on the body of the subject 90. The power switch of the control computer 12 is turned on. At this time, the control computer 12 activates the above-described respiration measurement program, and the first recording unit 12A, the second recording unit 12B, the third recording unit 12C, and the virtual time series data creating unit 12D shown in FIG. Each is set by allocating hardware resources (not shown) of the control computer 12.

ついで、測定者は、図2に示すように、被験者90を起立されて静止された状態(本明細書においては、「立位状態」とも称する。)とし、この立位状態の被験者90に第2測定手段20のノーズクリップ20Aおよびマウスピース21を装着させる。そして、測定者は、被験者90の立位状態における被験者90の肺気量の変動量(すなわち呼吸換気量V)を、第1測定手段11および第2測定手段20のそれぞれによって並行して測定する。このとき、制御コンピュータ12は、第1測定手段11によって測定された各部位長さX、Yを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして図3に示す第1記録部12Aに記録する。さらに、制御コンピュータ12は、第1測定手段11および第2測定手段20によってそれぞれ測定された呼吸換気量Vを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして第1記録部12Aに記録する。
ここで、上記立位状態は、本発明における「第1状態」に相当する。また、上記した第1測定手段11によって測定を行う方法は、本発明における「第1測定方法」に相当する。また、上記した第2測定手段20によって測定を行う方法は、本発明における「第2測定方法」に相当する。すなわち、上記したステップは、本発明における「第1測定ステップ」に相当する。
Next, as shown in FIG. 2, the measurer puts the subject 90 in a standing and stationary state (also referred to as a “standing position” in this specification), and the subject 90 in the standing position takes the second position. 2 The nose clip 20A and the mouthpiece 21 of the measuring means 20 are attached. Then, the measurer measures the fluctuation amount of the lung volume of the subject 90 in the standing state of the subject 90 (that is, the respiratory ventilation volume V) in parallel by each of the first measuring means 11 and the second measuring means 20. . At this time, the control computer 12 records the lengths X and Y measured by the first measuring means 11 in the first recording unit 12A shown in FIG. 3 as time-series data corresponding to the respective measurement times. . Further, the control computer 12 records the respiratory ventilation V measured by the first measuring unit 11 and the second measuring unit 20 in the first recording unit 12A as time series data corresponding to the respective measurement times.
Here, the standing state corresponds to the “first state” in the present invention. Further, the method of performing the measurement by the first measuring means 11 corresponds to the “first measuring method” in the present invention. Further, the method of performing the measurement by the second measuring means 20 corresponds to the “second measuring method” in the present invention. That is, the above steps correspond to the “first measurement step” in the present invention.

続いて、制御コンピュータ12は、第1記録部12Aに記録された第1測定手段11および第2測定手段20の各測定結果(すなわち呼吸換気量V)を比較し、第1測定手段11によって測定された被験者90の肺気量の変動量が、第2測定手段20によって測定された被験者90の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した1つのパラメータあるいは複数のパラメータを1つのベクトル量のようにまとめた1組のパラメータである校正のパラメータ(以下、Rとも表す。)を導出し、図3に示す第1記録部12Aに記録する。このステップは、本発明における「校正ステップ」に相当する。
上記校正ステップが終了すると、制御コンピュータ12は、上記校正のパラメータRの導出が終了したことを出力手段12Eによって測定者に表示する。この表示に対して、測定者は、上記第1測定ステップにおける各測定を終了させ、第2測定手段20を呼吸測定装置10から取り外す。これにより、被験者90は、上述した立位状態および第2測定手段20の装着状態から解放され、呼吸測定装置10の被服11Cを着用したまま日常生活を送ることができるようになる。
Subsequently, the control computer 12 compares the measurement results (that is, the respiratory ventilation volume V) of the first measurement unit 11 and the second measurement unit 20 recorded in the first recording unit 12A, and the first measurement unit 11 performs measurement. One parameter or a plurality of parameters representing how the measured change in the lung volume of the subject 90 deviates with reference to the change in the lung volume of the subject 90 measured by the second measuring means 20 A calibration parameter (hereinafter also referred to as R), which is a set of parameters collected as one vector amount, is derived and recorded in the first recording unit 12A shown in FIG. This step corresponds to the “calibration step” in the present invention.
When the calibration step is completed, the control computer 12 displays to the measurer by the output means 12E that the derivation of the calibration parameter R has been completed. In response to this display, the measurer ends each measurement in the first measurement step, and removes the second measurement means 20 from the respiration measurement device 10. As a result, the subject 90 is released from the above-described standing state and the wearing state of the second measuring means 20, and can live a daily life while wearing the clothing 11C of the respiratory measurement device 10.

その後、測定者は、図1に示すように、被験者90が任意の1つの状態(図1では立位状態)である第2状態にあると判断したときに、この第2状態における被験者90の各部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vを第1測定手段11によって経時的に測定する。このステップは、本発明における「第2測定ステップ」に相当する。
なお、上記第2状態の具体例としては、被験者90が椅子に背筋を伸ばして座った状態である座位状態(図示省略)であるか上述した立位状態であるかなどを表す被験者90の姿勢の状態、被験者90が静止しているか歩行中であるかなどを表す被験者90の運動状態、被験者90が満腹で腹が張っているか空腹で腹が凹んでいるかなどを表す被験者90の胴体の状態、被験者90が発汗してこの被験者90が着用する被服11Cの各引張変形検知布11A、11Bを湿らせているか否かなどを表した被験者90から被服11Cへの作用の状態、および、上記各状態の組み合わせなどがある。
Thereafter, as shown in FIG. 1, when the measurer determines that the subject 90 is in the second state, which is an arbitrary one state (the standing state in FIG. 1), the subject 90 in the second state Each site length X, Y and respiratory ventilation V are measured over time by the first measuring means 11. This step corresponds to the “second measurement step” in the present invention.
As a specific example of the second state, the posture of the subject 90 indicating whether the subject 90 is in a sitting state (not shown) in which the subject 90 sits with his back stretched on a chair, or in the above-described standing state. A state of the subject 90 representing whether the subject 90 is stationary or walking, a state of the subject 90 representing whether the subject 90 is full and hungry or hungry and depressed. The state of action from the subject 90 to the clothing 11C indicating whether the subject 90 sweats and the tensile deformation detection cloths 11A, 11B of the clothing 11C worn by the subject 90 are moistened. There are combinations of states.

上記第2測定ステップにおいて、制御コンピュータ12は、第1測定手段11によって測定された各部位長さX、Y、および、この各部位長さX、Yから導出された第1測定手段11の測定結果である呼吸換気量Vを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして図3に示す第2記録部12Bに記録する。また、制御コンピュータ12は、上記第1測定手段11による測定と並行して、第3測定手段10Aを起動させて被験者90にかかる加速度の状態Wを経時的に測定する。
さらに、制御コンピュータ12は、測定されたWに有意な変動が見られたか否かを判定し、この判定結果(以下、Uとも表す。)を上記Wの測定時刻が対応された時系列データとして図3に示す第3記録部12Cに記録する。
In the second measuring step, the control computer 12 measures each part length X, Y measured by the first measuring means 11 and the measurement of the first measuring means 11 derived from each part length X, Y. The resulting respiratory ventilation volume V is recorded in the second recording unit 12B shown in FIG. 3 as time-series data corresponding to each measurement time. Further, in parallel with the measurement by the first measurement unit 11, the control computer 12 activates the third measurement unit 10 </ b> A and measures the acceleration state W applied to the subject 90 over time.
Further, the control computer 12 determines whether or not a significant variation is observed in the measured W, and the determination result (hereinafter also referred to as U) is used as time-series data corresponding to the measurement time of the W. It records in the 3rd recording part 12C shown in FIG.

ここで、上記「有意な変動」を判定する判定基準は、被験者90に対する測定が行われる第2状態が具体的にはどのような状態であるかに応じて、測定者が制御コンピュータ12に前もって設定するものである。すなわち、上記第2状態が例えば被験者90が静止した状態である場合は、被験者90にかかる加速度の状態Wの変動を全て「有意な変動」と判定するように設定される。一方、上記第2状態が例えば被験者90が一定のペースで歩行している状態である場合は、被験者90にかかる加速度の状態Wが、被験者90の歩行により生じる周期的な加速度の変動パターンとは異なる変動パターンで変動された際に、この変動を「有意な変動」と判定するように設定される。
なお、測定者は、上述した第2測定ステップの前に制御コンピュータ12の設定を変更することで、第3測定手段10Aによる上記Wの測定および測定されたWに有意な変動が見られたか否かの判定ならびにこの判定結果Uの第3記録部12Cへの記録を省略させることができる。
Here, the determination criterion for determining the “significant variation” is that the measurer determines in advance the control computer 12 according to the specific state of the second state in which the measurement for the subject 90 is performed. It is to set. That is, when the second state is, for example, a state in which the subject 90 is stationary, the variation of the acceleration state W applied to the subject 90 is all determined to be “significant variation”. On the other hand, when the second state is a state in which the subject 90 is walking at a constant pace, for example, the acceleration state W applied to the subject 90 is a periodic acceleration fluctuation pattern caused by the subject 90 walking. It is set so that this change is determined as a “significant change” when it is changed in a different change pattern.
It should be noted that the measurer changes the setting of the control computer 12 before the second measurement step described above, so that the measurement of the W by the third measurement means 10A and the significant variation in the measured W are observed. And the recording of the determination result U to the third recording unit 12C can be omitted.

ところで、制御コンピュータ12は、第1測定手段11から入力された各部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vを第1記録部12Aに記録するか第2記録部12Bに記録するかを、第2測定手段20が制御コンピュータ12に接続されているか否かによって判定して切り替えるようになっている。
すなわち、第2測定手段20が制御コンピュータ12に接続されているときには、制御コンピュータ12は、第1測定手段11から入力された各部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vを上述した第1測定ステップにおける測定結果と判定して、入力された部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vの各時系列データを第1記録部12Aに記録する。一方、第2測定手段20が制御コンピュータ12から取り外されているときには、制御コンピュータ12は、第1測定手段11から入力された各部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vを上述した第2測定ステップにおける測定結果と判定して、入力された部位長さX、Yおよび呼吸換気量Vの各時系列データを第2記録部12Bに記録する。
Incidentally, the control computer 12 determines whether each part length X, Y and the respiratory ventilation V input from the first measuring means 11 are recorded in the first recording unit 12A or the second recording unit 12B. 2 It is determined and switched depending on whether or not the measuring means 20 is connected to the control computer 12.
That is, when the second measuring means 20 is connected to the control computer 12, the control computer 12 uses the first measurement described above for the lengths X and Y and the respiratory ventilation V input from the first measuring means 11. It is determined as a measurement result in the step, and each time series data of the input part length X, Y and respiratory ventilation volume V is recorded in the first recording unit 12A. On the other hand, when the second measuring means 20 is removed from the control computer 12, the control computer 12 uses the second measurement described above for the lengths X and Y and the respiratory ventilation V input from the first measuring means 11. It is determined as the measurement result in the step, and the input time length data of the part lengths X and Y and the respiratory ventilation V are recorded in the second recording unit 12B.

さて、上述した第2測定ステップを行った制御コンピュータ12は、上記第2測定ステップにおいて第1測定手段11によって測定されて第2記録部12Bに記録された各部位長さX、Yの時系列データと、上述した第1測定ステップにおいて第1測定手段11によって測定されて第1記録部12Aに記録された各部位長さX、Yの時系列データとを、それぞれ図3に示す仮想時系列データ作成手段12Dに入力する。
さらに、制御コンピュータ12は、上記第2測定ステップにおいて第3記録部12Cに上述した判定結果Uの時系列データが記録された場合は、この記録された判定結果Uの時系列データもあわせて仮想時系列データ作成手段12Dに入力する。
Now, the control computer 12 that has performed the second measurement step described above is a time series of the lengths X and Y of each part measured by the first measurement means 11 and recorded in the second recording unit 12B in the second measurement step. The data and the time series data of each part length X, Y measured by the first measurement means 11 and recorded in the first recording unit 12A in the first measurement step described above are respectively virtual time series shown in FIG. It inputs into the data preparation means 12D.
Further, when the time series data of the determination result U described above is recorded in the third recording unit 12C in the second measurement step, the control computer 12 also includes the time series data of the recorded determination result U together with the virtual time series data. Input to the time-series data creation means 12D.

このとき、仮想時系列データ作成手段12Dは、まず、この仮想時系列データ作成手段12Dに第3記録部12Cに記録された判定結果Uが入力されたか否かの判定を行う。判定結果Uが入力されていない場合は、仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに入力された部位長さX、Yの各時系列データをなす個々のデータX、Yを全て抽出する処理を実行する。
判定結果Uが入力されている場合は、仮想時系列データ作成手段12Dは、この判定結果Uから被験者90にかかる加速度の状態Wに有意な変動が見られなかった時間範囲の特定を行う。そして、仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに入力された部位長さX、Yの各時系列データをなす個々のデータX、Yのうち、上記特定された時間範囲における各データを、第2記録部12Bに記録された部位長さX、Yの時系列データの全体をなす個々のデータとみなして全て抽出する処理を実行する。
At this time, the virtual time-series data creating unit 12D first determines whether or not the determination result U recorded in the third recording unit 12C is input to the virtual time-series data creating unit 12D. When the determination result U has not been input, the virtual time series data creation unit 12D has the individual data X o forming the time series data of the part lengths X and Y input to the virtual time series data creation unit 12D. , Yo is extracted.
When the determination result U is input, the virtual time-series data creating unit 12D specifies a time range in which no significant change was observed in the acceleration state W applied to the subject 90 from the determination result U. Then, the virtual time series data creation means 12D is identified from among the individual data X o and Y o constituting the time series data of the part lengths X and Y input to the virtual time series data creation means 12D. A process is performed in which each data in the determined time range is regarded as individual data constituting the entire time-series data of the part lengths X and Y recorded in the second recording unit 12B.

続いて、仮想時系列データ作成手段12Dは、抽出された部位長さX、Yの各時系列データをなす各データの算術平均N、Nをそれぞれ算定する。この各算術平均N、Nは、それぞれ本発明における「第2代表値」に相当する。
さらに、仮想時系列データ作成手段12Dは、第1記録部12Aに記録された部位長さX、Yの各時系列データをなす個々のデータをそれぞれ抽出し、抽出された各データの算術平均P、Pをそれぞれ算定する。この各算術平均P、Pは、それぞれ本発明における「第1代表値」に相当する。
Subsequently, the virtual time series data creating unit 12D calculates the arithmetic averages N X and N Y of each data constituting the extracted time series data of the part lengths X and Y, respectively. Each of the arithmetic averages N X and N Y corresponds to a “second representative value” in the present invention.
Further, the virtual time series data creating means 12D extracts each piece of data constituting each time series data of the part lengths X and Y recorded in the first recording unit 12A, and the arithmetic average P of each extracted data X, we calculate the P Y respectively. The arithmetic averages P X and P Y correspond to the “first representative value” in the present invention.

そして、仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに割り当てられた制御コンピュータ12のハードウェア資源(図示省略)の一部を使用して、それぞれ算定された算術平均Nおよび算術平均Pから以下の(式2)に示す関数X〈M〉を導出して定義する。
ここで、関数X〈M〉は、上述した第2代表値である算術平均Nと上述した第1代表値である算術平均Pとの比を比例定数とした比例関係を表す関数である。
Then, the virtual time series data creation means 12D uses the part of the hardware resources (not shown) of the control computer 12 assigned to the virtual time series data creation means 12D, and calculates the arithmetic mean N X calculated respectively. The function X t <M> shown in the following (formula 2) is derived and defined from the arithmetic mean P X.
Here, the function X t <M> is a function representing a proportional relationship to the ratio between a first representative value described above and the arithmetic mean N X is a second representative value described above arithmetic average P X and proportional constant is there.

Figure 0006140562

ところで、関数X〈M〉は、第1代表値である算術平均Pを入力パラメータMとして入力した際に、第2代表値である算術平均Nを出力する関数でもある。言いかえると、関数X〈M〉は、第2代表値である算術平均Nが第1代表値である算術平均Pに従属される関係を表した関数でもある。すなわち、関数X〈M〉により表される関係は、本発明における「関数従属関係」に相当する。
Figure 0006140562

Incidentally, the function X t <M>, when you enter the arithmetic mean P X is a first representative value as an input parameter M, is also a function for outputting the arithmetic mean N X is a second representative value. In other words, the function X t <M> is also a function representing a relationship in which the arithmetic average N X that is the second representative value is subordinate to the arithmetic average P X that is the first representative value. That is, the relationship represented by the function X t <M> corresponds to the “function dependency” in the present invention.

また、仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに割り当てられた制御コンピュータ12のハードウェア資源(図示省略)の一部を使用して、それぞれ算定された算術平均Nおよび算術平均Pから以下の(式3)に示す関数Y〈L〉を導出して定義する。
ここで、Y〈L〉は、上述した第2代表値である算術平均Nと上述した第1代表値である算術平均Pとの比を比例定数とした比例関係を表す式である。
Also, the virtual time series data creation means 12D uses the part of the hardware resources (not shown) of the control computer 12 assigned to the virtual time series data creation means 12D, and calculates the arithmetic mean N Y calculated respectively. The function Y t <L> shown in the following (formula 3) is derived and defined from the arithmetic mean P Y.
Here, Y t <L> is a formula representing a proportional relationship to the ratio was proportional constant between a first representative value described above and the arithmetic mean N Y is a second representative value described above arithmetic mean P Y .

Figure 0006140562

ところで、関数Y〈L〉は、第1代表値である算術平均Pを入力パラメータLとして入力した際に、第2代表値である算術平均Nを出力する関数でもある。言いかえると、関数Y〈L〉は、第2代表値である算術平均Nが第1代表値である算術平均Pに従属される関係を表した関数でもある。すなわち、関数Y〈L〉により表される関係は、本発明における「関数従属関係」に相当する。
Figure 0006140562

By the way, the function Y t <L> is also a function that outputs the arithmetic average NY that is the second representative value when the arithmetic average P Y that is the first representative value is input as the input parameter L. In other words, the function Y t <L> is also a function that represents a relationship in which the arithmetic average NY that is the second representative value is subordinate to the arithmetic average P Y that is the first representative value. That is, the relationship represented by the function Y t <L> corresponds to the “function dependency” in the present invention.

関数X〈M〉の定義を行った仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに入力された部位長さXの各時系列データをなす個々のデータXをそれぞれ関数X〈M〉に入力パラメータMとして入力することで、上記関数従属関係が各Xに適用された値X=X〈X〉をそれぞれ算定する。そして、仮想時系列データ作成手段12Dは、算定された各値Xと、この値Xを算定する際に代入されたXの測定時刻とを対応させた仮想的な時系列データである仮想時系列データ(以下、Xとも表す。)を作成する。このステップは、本発明における「仮想時系列データ作成ステップ」に相当する。
また、関数Y〈L〉の定義を行った仮想時系列データ作成手段12Dは、この仮想時系列データ作成手段12Dに入力された部位長さXの各時系列データをなす個々のデータYをそれぞれ関数Y〈L〉に入力パラメータLとして入力することで、上記関数従属関係が各Yに適用された値Y=Y〈Y〉をそれぞれ算定する。そして、仮想時系列データ作成手段12Dは、算定された各値Yと、この値Yを算定する際に代入されたYの測定時刻とを対応させた仮想的な時系列データである仮想時系列データ(以下、Yとも表す。)を作成する。このステップは、本発明における「仮想時系列データ作成ステップ」に相当する。
The virtual time series data creation means 12D that has defined the function X t <M> converts each piece of data X o forming each time series data of the part length X input to the virtual time series data creation means 12D. By inputting the function X t <M> as an input parameter M, the value X t = X t <X o > in which the function dependency is applied to each X o is calculated. The virtual time series data generating means 12D includes a respective values X t which is calculated is the virtual time series data obtained by associating the measurement time of imputed X o In determining the value X t virtual time series data (hereinafter, also expressed. as X S) to create a. This step corresponds to the “virtual time series data creation step” in the present invention.
Further, the virtual time series data creating means 12D defining the function Y t <L> has individual data Y o constituting each time series data of the part length X input to the virtual time series data creating means 12D. Are input to the function Y t <L> as input parameters L, respectively, thereby calculating the values Y t = Y t <Y o > in which the above function dependency is applied to each Y o . The virtual time series data creating means 12D is virtual time series data in which each calculated value Y t is associated with the measurement time of Y o substituted when calculating the value Y t. virtual time series data (hereinafter, also denoted Y S.) to create a. This step corresponds to the “virtual time series data creation step” in the present invention.

続いて、仮想時系列データ作成手段12Dは、作成した仮想時系列データX、Yをそれぞれ図3に示す出力手段12Eに出力する。
この出力に対して、出力手段12Eは、まず以下の(式4)と同等のデータ処理を行うことで、仮想時系列データX、Yに基づいた肺気量の変動量を、校正のパラメータRの関数V〈R〉からなる時系列データに変換する。
Subsequently, the virtual time series data creating unit 12D outputs the created virtual time series data X S and Y S to the output unit 12E shown in FIG.
In response to this output, the output unit 12E first performs data processing equivalent to the following (Equation 4), thereby calibrating the fluctuation amount of the lung volume based on the virtual time series data X S and Y S. Conversion to time-series data composed of a function V <R> of a parameter R.

Figure 0006140562

ここで、X、Yは、それぞれ仮想時系列データX、Yをなす個々のデータであり、それぞれ上述した仮想時系列データ作成ステップにおいて算定された値を使用する。すなわち、上記関数V〈R〉は、上述した呼吸換気量の計算式である(式1)における各係数Z、Z、Z、Zを、それぞれ校正のパラメータRの関数であるZ〈R〉、Z〈R〉、Z〈R〉、Z〈R〉に置き換えたものであり、その意味は上述した(式1)と同じである。
Figure 0006140562

Here, X t and Y t are individual data forming the virtual time series data X S and Y S , respectively, and the values calculated in the above-described virtual time series data creation step are used. That is, the function V <R> is a function of the calibration parameter R for each of the coefficients Z 0 , Z 1 , Z 2 , and Z 3 in the above-described formula for calculating the respiratory ventilation (Formula 1). 0 <R>, Z 1 <R>, Z 2 <R>, Z 3 <R> are substituted, and the meaning is the same as in the above-described (Formula 1).

ついで、出力手段12Eは、図3に示す第1記録部12Aに記録された校正のパラメータRを取得する。そして、出力手段12Eは、取得した校正のパラメータRを上記各関数V〈R〉に代入することで、この各関数V〈R〉からなる時系列データとして導出された肺気量の変動量に、上記校正のパラメータRを代入して適用する。
そして、出力手段12Eは、上記校正のパラメータRが適用された肺気量の変動量を、被験者90が上述した第2状態にあるときの肺気量の変動量である呼吸換気量Vの推定結果とみなして出力する。すなわち、上記各ステップは、本発明における「出力ステップ」に相当する。
Next, the output unit 12E acquires the calibration parameter R recorded in the first recording unit 12A shown in FIG. Then, the output unit 12E substitutes the acquired calibration parameter R for each function V <R> to obtain the amount of change in lung volume derived as time series data composed of each function V <R>. Substitute the parameter R for calibration and apply it.
Then, the output unit 12E estimates the amount of change in lung volume to which the calibration parameter R is applied as an estimate of the respiratory volume V, which is the amount of change in lung volume when the subject 90 is in the second state described above. Output as a result. That is, each of the above steps corresponds to an “output step” in the present invention.

上述した各ステップでは、被験者90がとりうる状態のうち任意の1つである第2状態における部位長さの測定結果を、所定の第1状態における被験者90の部位長さの代表値である第1代表値P、Pと第2状態における被験者の部位長さの代表値である第2代表値N、Nとの関係を表す関数従属関係(関数X〈M〉および関数Y〈L〉)を用いて、第1状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算する。そして、換算されたデータから導出された被験者の肺気量の変動量に対して第1状態における校正のパラメータRを適用することで、測定結果のずれが減らされた第2状態における被験者の肺気量の変動量として出力する。
このため、上述した各ステップによれば、被験者90がとりうる任意の状態における被験者90の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の第1状態における1つあるいは1組の校正のパラメータRのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上述した各ステップによれば、被験者90の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者90の状態によらず1つあるいは1組のパラメータRのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者90の状態のそれぞれに対応して被験者90の肺気量の変動量における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることができる。
In each step described above, the measurement result of the part length in the second state which is one of the states that the subject 90 can take is the representative value of the part length of the subject 90 in the predetermined first state. A function dependency relationship (function X t <M> and function Y) representing a relationship between one representative value P X , P Y and a second representative value N X , N Y , which is a representative value of the length of the site of the subject in the second state t <L>), and converted into data corresponding to the measurement result of the part length in the first state. Then, by applying the calibration parameter R in the first state to the fluctuation amount of the lung volume of the subject derived from the converted data, the lungs of the subject in the second state in which the deviation of the measurement result is reduced Output as volume fluctuation.
For this reason, according to each step described above, the deviation of the measurement result of the fluctuation amount relative to the fluctuation amount of the lung volume of the subject 90 in an arbitrary state that the subject 90 can take is calculated as 1 in the predetermined first state. It is possible to reduce by using only one or one set of calibration parameters R. In other words, according to the above-described steps, it is possible to reduce the deviation of the measurement result in the respiration measurement of the subject 90 using only one or one set of parameters R regardless of the state of the subject 90. Accordingly, it is possible to easily realize a reduction in measurement result deviation in the amount of change in the lung volume of the subject 90 corresponding to each state of the subject 90 that is variously changed.

また、上述した各ステップによれば、上記関数従属関係を第2代表値N、Nと第1代表値P、Pとの比を比例定数とした比例関係とする(上述した(式2)および(式3)を参照。)ことで、仮想時系列データを単純な計算アルゴリズムによって作成することができる。これにより、呼吸測定装置10の仮想時系列データ作成手段12D(図3参照)における情報処理量および情報処理時間を減らすことができる。
ところで、被験者90が1つの状態である第2状態にあるときに、被験者90にかかる加速度の状態Wに有意な変動が測定された場合、この有意な変動が測定された時間範囲においては、正確な測定を妨げる何らかの事象が発生されていると考えることができる。ここで、上述した各ステップによれば、被験者90にかかる加速度の状態Wを経時的に測定したデータから、正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第2代表値N、Nを導出することが可能となる。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることをなくすことが可能となる。
Further, according to each of the steps described above, the function dependency is a proportional relationship in which the ratio between the second representative values N X and N Y and the first representative values P X and P Y is a proportional constant (described above ( (See Equation 2) and Equation 3)), so that virtual time series data can be created by a simple calculation algorithm. Thereby, the information processing amount and information processing time in the virtual time series data creation means 12D (see FIG. 3) of the respiration measuring device 10 can be reduced.
By the way, when the subject 90 is in the second state, which is one state, when a significant variation is measured in the acceleration state W applied to the subject 90, the time variation in which the significant variation is measured is accurate. It can be considered that some kind of event that prevents the measurement is occurring. Here, according to each step described above, a time range in which an event that prevents accurate measurement is not found is identified from data obtained by measuring the acceleration state W applied to the subject 90 over time, and a time series in this time range is determined. It becomes possible to derive the second representative values N X and N Y from the data. As a result, it is possible to prevent the event that prevents the accurate measurement from degrading the accuracy of the functional dependency relationship and deteriorating the accuracy of the entire measurement result in the respiration measurement of the subject.

さて、被験者90がとりうる任意の状態における部位長さの測定結果を、その状態における部位長さの代表値と所定の状態における被験者90の部位長さの代表値との関数従属関係を用いることで、上記所定の状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算することができるという知見は、本発明者が実験により新しく発見した知見である。以下、本発明者が上記知見を発見する元になった実験について説明する。
本発明者は、まず、a被験者、b被験者、c被験者、d被験者、e被験者の5人の被験者に対して、それぞれ立位状態、座位状態、前傾座位状態、後傾座位状態、歩行中の状態の5状態を継続させ、継続された各状態における各被験者の呼吸を経時的に測定する実験を行った。
Now, the measurement result of the part length in an arbitrary state that can be taken by the subject 90 uses a functional dependency relationship between the representative value of the part length in the state and the representative value of the part length of the subject 90 in a predetermined state. Thus, the knowledge that the data can be converted into data corresponding to the measurement result of the part length in the predetermined state is a knowledge newly discovered by the present inventors through experiments. Hereinafter, an experiment that has caused the present inventor to discover the above findings will be described.
The present inventor first has five subjects, a subject, b subject, c subject, d subject, and e subject, standing, sitting, forward leaning, backward leaning, and walking. The experiment was conducted to measure the respiration of each subject over time in each of the five states.

ここで、「立位状態」とは、被験者が起立して静止した状態のことである。また、「座位状態」とは、被験者が椅子に背筋を伸ばした状態で座って静止した状態のことである。また、「前傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を前方に屈んだ状態として静止した状態のことである。また、「後傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を後方にのけぞらせた状態として静止した状態のことである。また、上記実験においては、被験者がトレッドミルの上を同じ方向に一定のペースで歩いている状態を上記「歩行中の状態」として各被験者の呼吸を測定した。
なお、上記実験において、各呼吸の測定は、上述した第1測定手段11(図1参照)と同様の構成を有する呼吸測定装置の引張変形検知布(図1に示す引張変形検知布11A、11Bを参照。)に生じる静電容量の変動として検知する部位長さの変動を測定することで行われた。また、上記実験において、静電容量の変動として検知される部位長さの変動は、100[Hz]のサンプリング周波数で10[秒]以上の間測定されることで、1000個以上のデータからなる時系列データとして測定された。また、上記実験は、時間をおいて2回繰り返して行われた。
Here, the “standing position” is a state in which the subject stands up and stands still. In addition, the “sitting position” is a state in which the subject sits still with his back stretched on the chair. In addition, the “forward tilted sitting state” is a state in which the subject sits on a chair and stands still with the body bent forward. Further, the “backward tilted position state” is a state in which the subject sits on a chair and is stationary as if the body is slid rearward. In the above experiment, the respiration of each subject was measured with the above-mentioned “state of walking” as the state where the subject was walking on the treadmill in the same direction at a constant pace.
In the experiment described above, each respiration is measured by the tensile deformation detecting cloth (tensile deformation detecting cloths 11A and 11B shown in FIG. 1) of the respiration measuring apparatus having the same configuration as the first measuring means 11 (see FIG. 1). This was done by measuring the variation of the length of the part detected as the variation of the capacitance generated in the above. Further, in the above experiment, the variation in the length of the part detected as the variation in the capacitance is measured for 10 [seconds] or more at a sampling frequency of 100 [Hz], and thus consists of 1000 or more data. Measured as time series data. The experiment was repeated twice with a time interval.

ついで、本発明者は、上記各実験において測定された静電容量の時系列データをなす各データのそれぞれに対して、各被験者の立位状態において測定された静電容量の時系列データをなすデータを基準とした校正のパラメータの導出を行った。この各校正のパラメータの導出結果は、図4ないし図13に示す。
ここで、図4には、a被験者に対する1回目の実験における各校正のパラメータを、a被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図5には、a被験者に対する2回目の実験における各校正のパラメータを、a被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図6には、b被験者に対する1回目の実験における各校正のパラメータを、b被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図7には、b被験者に対する2回目の実験における各校正のパラメータを、b被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図8には、c被験者に対する1回目の実験における各校正のパラメータを、c被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図9には、c被験者に対する2回目の実験における各校正のパラメータを、c被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図10には、d被験者に対する1回目の実験における各校正のパラメータを、d被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図11には、d被験者に対する2回目の実験における各校正のパラメータを、d被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図12には、e被験者に対する1回目の実験における各校正のパラメータを、e被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図13には、e被験者に対する2回目の実験における各校正のパラメータを、e被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。
Next, the inventor makes the time series data of the capacitance measured in the standing state of each subject with respect to each of the data constituting the time series data of the capacitance measured in each of the above experiments. Calibration parameters based on the data were derived. The derivation results of the calibration parameters are shown in FIGS.
Here, FIG. 4 shows a box-and-whisker diagram in which the parameters of each calibration in the first experiment for the subject “a” are summarized for each state of the subject “a”. Further, FIG. 5 shows a box-and-whisker diagram in which parameters of each calibration in the second experiment for the subject “a” are summarized for each state of the subject “a”. FIG. 6 is a box and whisker plot in which parameters of each calibration in the first experiment for the subject b are summarized for each state of the subject b. FIG. 7 shows a box-and-whisker diagram in which parameters for each calibration in the second experiment for the subject b are summarized for each state of the subject b. Further, FIG. 8 shows a box and whisker plot in which parameters of each calibration in the first experiment for the subject c are summarized for each state of the subject c. Further, FIG. 9 shows a box-and-whisker diagram in which parameters for each calibration in the second experiment for the subject c are summarized for each state of the subject c. Further, FIG. 10 shows a box-and-whisker diagram in which the parameters of each calibration in the first experiment for the subject d are summarized for each state of the subject d. FIG. 11 is a box and whisker plot in which parameters of each calibration in the second experiment for the subject d are summarized for each state of the subject d. FIG. 12 is a box and whisker plot in which parameters of each calibration in the first experiment for the e subject are summarized for each state of the e subject. FIG. 13 shows a boxplot in which parameters for each calibration in the second experiment for the e subject are summarized for each state of the e subject.

また、図4ないし図13の各箱ひげ図において、箱の下端および中央のラインならびに上端は、それぞれ各校正のパラメータにおける25パーセンタイル値および50パーセンタイル値ならびに75パーセンタイル値を示している。また、図4、図5、図6、図8、図9、図10、図12、および、図13の各箱ひげ図において、箱の上側および下側にそれぞれ突出されたひげの先端は、それぞれ各校正のパラメータにおける最大値および最小値を示している。また、図7および図11の各箱ひげ図において、箱の上側および下側にそれぞれ突出されたひげの先端は、それぞれ各校正のパラメータにおける75パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ大きい値および25パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ小さい値を示している。ここで、上記Qは、各校正のパラメータにおける75パーセンタイル値から25パーセンタイル値を引いた値である。また、図7および図11の各箱ひげ図において、丸印は、25パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ小さい値から75パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ大きい値までの範囲に含まれない値である外れ値である。
なお、図4、図5、図6、図8、図9、図10、図12、および、図13にそれぞれ図示した各校正のパラメータには、25パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ小さい値から75パーセンタイル値よりも1.5×Qだけ大きい値までの範囲に含まれない値である外れ値は存在しなかった。また、図7および図11の各箱ひげ図にそれぞれ図示した各校正のパラメータには、25パーセンタイル値よりも3×Qだけ小さい値から75パーセンタイル値よりも3×Qだけ大きい値までの範囲に含まれない値である極外値は存在しなかった。
In each boxplot of FIGS. 4 to 13, the lower and middle lines and the upper end of the box indicate the 25th percentile value, the 50th percentile value, and the 75th percentile value in each calibration parameter, respectively. Moreover, in each box whip figure of FIG.4, FIG.5, FIG.6, FIG.8, FIG.9, FIG.10, FIG.12 and FIG. Each shows the maximum and minimum values of each calibration parameter. In each boxplot of FIGS. 7 and 11, the tips of the whiskers protruding above and below the box respectively have a value that is 1.5 × Q larger than the 75th percentile value in each calibration parameter, and The value is 1.5 × Q smaller than the 25th percentile value. Here, Q is a value obtained by subtracting the 25th percentile value from the 75th percentile value in each calibration parameter. In each boxplot of FIGS. 7 and 11, the circles are included in a range from a value that is smaller by 1.5 × Q than the 25th percentile value to a value that is larger by 1.5 × Q than the 75th percentile value. It is an outlier that is not possible.
Note that the calibration parameters illustrated in FIGS. 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, and 13 are each 1.5 × Q smaller than the 25th percentile value. There was no outlier that was not included in the range from the value to a value 1.5 × Q greater than the 75th percentile value. Each of the calibration parameters shown in the box plots of FIGS. 7 and 11 has a range from a value 3 × Q smaller than the 25th percentile value to a value 3 × Q larger than the 75th percentile value. There was no extreme value that was not included.

さて、図4ないし図13の各箱ひげ図を対応させて比較すると、各被験者がそれぞれ異なる状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、各被験者の状態により種々に異なることが分かる。また、複数の被験者がそれぞれ同様の状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、被験者により種々に異なることが分かる。また、同一の被験者が時間をおいて同様の状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、それぞれ互いに異なることが分かる。
しかしながら、各被験者において1つの状態が継続されているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、何回目の実験におけるどの被験者のどの状態においても、変動がほとんどないことが分かる。これは、被験者において1つの状態が継続されているときには、この状態がどんな状態であっても、被験者の部位長さの各測定結果をこの各測定結果の代表値によって高い精度で近似することができることを意味している。このため、被験者がとりうる任意の状態における部位長さの測定結果を、その状態における部位長さの代表値と所定の状態における被験者の部位長さの代表値との関係に基づいて、上記所定の状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算することができる、ということができる。
Now, when comparing the box whisker charts of FIGS. 4 to 13, the derivation results of the parameters for each calibration when each subject is in a different state may vary depending on the state of each subject. I understand. In addition, it can be seen that the derivation results of the parameters for each calibration when the plurality of subjects are in the same state vary depending on the subject. It can also be seen that the derivation results of the parameters for each calibration when the same subject is in the same state with time are different from each other.
However, it can be seen that the result of deriving the parameters of each calibration when one state is continued in each subject hardly varies in any state of any subject in the number of experiments. This is because, when one state continues in the subject, each measurement result of the length of the part of the subject can be approximated with high accuracy by the representative value of each measurement result, regardless of the state. It means you can do it. Therefore, the measurement result of the part length in an arbitrary state that can be taken by the subject is determined based on the relationship between the representative value of the part length in the state and the representative value of the part length of the subject in the predetermined state. It can be said that it can be converted into data corresponding to the measurement result of the part length in the state.

なお、本発明者は、上述した本発明の呼吸測定方法の有効性を検証する検証実験を行った。以下、上記検証実験の実験方法および実験結果について説明する。
上記検証実験においては、本発明者は、図2に示す呼吸測定装置10および第2測定手段20をそれぞれ装着した立位状態を第1状態と設定し、被験者に対して本発明の呼吸測定方法における校正ステップまでの各ステップを実行した。続いて、本発明者は、呼吸測定装置10および第2測定手段20をそれぞれ装着した種々の状態を第2状態と設定し、上記被験者に対して、本発明の呼吸測定方法における第2測定ステップから出力ステップまでの各ステップと、第2測定手段20による独立した呼吸換気量Vの測定とを並行して実行した。そして、本発明者は、上記出力ステップにおける出力結果と、呼吸測定装置10の第2記録部12B(図3参照)に記録された第1測定手段11の測定結果と、呼吸測定装置10の第1記録部12A(図3参照)に記録された校正のパラメータRと、第2測定手段20により独立して記録された第2測定手段20の測定結果とをそれぞれ取得して解析を行った。
In addition, this inventor performed the verification experiment which verifies the effectiveness of the respiration measuring method of this invention mentioned above. Hereinafter, an experimental method and experimental results of the verification experiment will be described.
In the verification experiment, the present inventor sets the standing state to which the respiration measurement device 10 and the second measurement means 20 shown in FIG. 2 are respectively attached as the first state, and the respiration measurement method of the present invention is applied to the subject. Each step up to the calibration step in was performed. Subsequently, the present inventor sets various states in which the respiration measuring device 10 and the second measuring means 20 are respectively mounted as a second state, and the second measuring step in the respiration measuring method of the present invention is performed on the subject. Each step from the output step to the output step and independent measurement of the respiratory ventilation V by the second measuring means 20 were performed in parallel. The inventor then outputs the output result in the output step, the measurement result of the first measurement unit 11 recorded in the second recording unit 12B (see FIG. 3) of the respiration measurement device 10, and the first of the respiration measurement device 10. The calibration parameter R recorded in one recording unit 12A (see FIG. 3) and the measurement result of the second measuring means 20 recorded independently by the second measuring means 20 were obtained and analyzed.

なお、本発明者は、第2状態における上記「種々の状態」として立位状態、座位状態、前傾座位状態、後傾座位状態、歩行中の状態の5状態を設定し、この5状態のそれぞれにおける検証実験を行った。ここで、「立位状態」とは、被験者が起立して静止した状態のことである。また、「座位状態」とは、被験者が椅子に背筋を伸ばした状態で座って静止した状態のことである。また、「前傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を前方に屈んだ状態として静止した状態のことである。また、「後傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を後方にのけぞらせた状態として静止した状態のことである。また、上記各検証実験においては、被験者がトレッドミルの上を同じ方向に一定のペースで歩いている状態を上記「歩行中の状態」として各ステップを実行した。
また、本発明者は、上記5状態のそれぞれにおける検証実験を、A被験者、B被験者、C被験者、D被験者、E被験者の5人の被験者に対してそれぞれ行った。なお、本発明者は、各被験者に対する各状態の検証実験の全てにおいて、第3測定手段10A(図1ないし図3参照)による測定およびこの測定結果に有意な変動が見られたか否かの判定ならびにこの判定結果の第3記録部12C(図3参照)への記録を省略させた。
In addition, the present inventor sets the five states of the standing state, the sitting state, the forward tilted sitting state, the backward tilted sitting state, and the walking state as the “various states” in the second state. The verification experiment in each was conducted. Here, the “standing position” is a state in which the subject stands up and stands still. In addition, the “sitting position” is a state in which the subject sits still with his back stretched on the chair. In addition, the “forward tilted sitting state” is a state in which the subject sits on a chair and stands still with the body bent forward. Further, the “backward tilted position state” is a state in which the subject sits on a chair and is stationary as if the body is slid rearward. Further, in each of the verification experiments, each step was executed with the state where the subject was walking on the treadmill in the same direction at a constant pace as the “state of walking”.
In addition, the present inventor conducted verification experiments in each of the above five states for five subjects: A subject, B subject, C subject, D subject, and E subject. In addition, the present inventor determined whether or not a significant variation was observed in the measurement by the third measurement means 10A (see FIGS. 1 to 3) and the measurement result in all the verification experiments of each state for each subject. In addition, recording of the determination result in the third recording unit 12C (see FIG. 3) is omitted.

上述した各検証実験の解析において、本発明者は、取得した校正のパラメータRに基づいて上述した(式1)における各係数Z、Z、Z、Zを設定し、この各係数Z、Z、Z、Zが設定された状態の(式1)を、取得した第1測定手段11の各測定結果に適用して呼吸換気量の推定を行った。ここで、上記推定結果は、被験者の個々の状態における第1測定手段11の各測定結果に、立位状態における校正のパラメータRを適用して得られた呼吸換気量の推定結果(以下、推定結果Kとも表す。)であると言うことができる。
なお、上述した出力ステップにおける出力結果と上記推定結果Kとは、その導出方法が異なるものである。すなわち、上記出力ステップにおける出力結果は、被験者の個々の状態における測定結果を立位状態における測定結果に相当するデータに換算し、換算されたデータに立位状態における校正のパラメータRを適用して得られた呼吸換気量の推定結果である。
In the analysis of each verification experiment described above, the inventor sets each coefficient Z 0 , Z 1 , Z 2 , Z 3 in the above-described (Equation 1) based on the acquired calibration parameter R, and each coefficient (Equation 1) in a state where Z 0 , Z 1 , Z 2 , and Z 3 were set was applied to each measurement result of the acquired first measurement means 11 to estimate the respiratory ventilation. Here, the estimation result is the estimation result of the respiratory ventilation obtained by applying the calibration parameter R in the standing position to each measurement result of the first measurement means 11 in the individual state of the subject (hereinafter, estimated). It can also be said that it is also expressed as a result K.)
Note that the output result in the above-described output step and the estimation result K are different in the derivation method. That is, the output result in the output step is obtained by converting the measurement result in the individual state of the subject into data corresponding to the measurement result in the standing state, and applying the calibration parameter R in the standing state to the converted data. It is the estimation result of the obtained respiratory ventilation.

また、本発明者は、取得した第1測定手段11および第2測定手段20の各測定結果を比較し、第1測定手段11の測定結果が第2測定手段20の測定結果を基準としてどのようにずれるかを表した校正のパラメータ(以下、校正のパラメータJとも表す。)を導出した。
ついで、本発明者は、導出した校正のパラメータJに基づいて上述した(式1)における各係数Z、Z、Z、Zを設定し、この各係数Z、Z、Z、Zが設定された状態の(式1)を、取得した第1測定手段11の各測定結果に適用して呼吸換気量の推定を行った。ここで、上記推定結果は、被験者の個々の状態における第1測定手段11の各測定結果に、その状態における校正のパラメータJを適用して得られた呼吸換気量の推定結果(以下、推定結果Iとも表す。)であると言うことができる。
Further, the inventor compares the obtained measurement results of the first measurement unit 11 and the second measurement unit 20, and how the measurement result of the first measurement unit 11 is based on the measurement result of the second measurement unit 20. A calibration parameter (hereinafter also referred to as calibration parameter J) was derived.
Then, the present inventor has described on the basis of the parameter J of the derived calibration set (Equation 1) each coefficient Z 0 at, Z 1, Z 2, Z 3, the coefficients Z 0, Z 1, Z 2, Z 3 is a state set (formula 1), was estimated respiratory ventilation volume was applied to each measurement result of the first measuring unit 11 obtained. Here, the estimation result is the estimation result of the respiratory ventilation obtained by applying the calibration parameter J in the state to each measurement result of the first measuring means 11 in the individual state of the subject (hereinafter referred to as the estimation result). I can also be said.

そして、本発明者は、取得した出力ステップにおける出力結果と、取得した第2測定手段20の測定結果と、上記推定結果Kと、上記推定結果Iとをそれぞれグラフとし、各グラフを対比させた。この各グラフは、図14ないし図103に示す。さらに、本発明者は、上記出力ステップにおける出力結果と、上記推定結果Kと、上記推定結果Iとのそれぞれに対し、上記第2測定手段20の測定結果を基準とした推定誤差を導出して、この各推定誤差を棒グラフによって対比させた。この各棒グラフは、図104ないし図108に示す。
なお、上述した推定結果Iは、上述した第2状態が立位状態である場合には、その導出方法が上述した推定結果Kの導出方法と同等になるものである。このため、本発明者は、上述した第2状態が立位状態であるときの検証実験のデータに対して、推定結果Iの導出および対比を省略した。
And this inventor made the output result in the acquired output step, the acquired measurement result of the 2nd measurement means 20, the above-mentioned presumed result K, and the above-mentioned presumed result I as a graph, and contrasted each graph. . Each of these graphs is shown in FIGS. Further, the inventor derives an estimation error based on the measurement result of the second measuring means 20 for each of the output result in the output step, the estimation result K, and the estimation result I. Each of these estimation errors was compared with a bar graph. Each bar graph is shown in FIGS.
Note that, when the above-described estimation result I is the standing state, the derivation method thereof is equivalent to the above-described estimation result K derivation method. For this reason, the inventor omitted the derivation and comparison of the estimation result I for the data of the verification experiment when the second state described above is in the standing state.

さて、図14ないし図103の各グラフを対応させて比較すると、設定した第2状態が上述した5状態のいずれである場合にも、第2測定手段20の測定結果と推定結果Iとはほぼ同じ呼吸換気量を示すことが、被験者によらず言える。また、各被験者において、本発明の出力ステップにおける出力結果は、推定結果Kと比べて、ほぼ同じ呼吸換気量(例えば図21および図22を参照)あるいは第2測定手段20の測定結果により近い呼吸換気量(例えば図38ないし図40を参照)を示すと言える。
ここから、個々の状態における測定結果に立位状態における校正のパラメータRを適用して呼吸換気量の推定結果を得る場合、上記測定結果を前もって立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することで、上記推定結果の精度を向上させることができるという結論(以下、結論Hとも表す。)が得られる。ここで、上記結論Hは、推定結果Iの導出がなされた20回分の検証実験のうち、17回分の検証実験において、呼吸換気量の推定誤差が、測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することで減少されること(図104ないし図108の各棒グラフを参照。)からも得られる。
Now, comparing the graphs of FIGS. 14 to 103 in correspondence, the measurement result of the second measuring means 20 and the estimation result I are almost the same regardless of whether the set second state is any of the five states described above. It can be said that the subject exhibits the same respiratory ventilation regardless of the subject. Further, in each subject, the output result in the output step of the present invention is substantially the same respiratory ventilation volume (see, for example, FIG. 21 and FIG. 22) or respiration closer to the measurement result of the second measuring means 20 compared to the estimation result K. It can be said that the ventilation amount (see, for example, FIGS. 38 to 40) is shown.
From this, when applying the calibration parameter R in the standing state to the measurement result in the individual state to obtain the estimated result of the respiratory ventilation, the measurement result is converted into data corresponding to the respiration measurement result in the standing state in advance. A conclusion (hereinafter, also referred to as conclusion H) that the accuracy of the estimation result can be improved by conversion is obtained. Here, the conclusion H is that, among the 20 verification experiments for which the estimation result I was derived, in the 17 verification experiments, the estimation error of the respiratory ventilation is the measurement result of the respiration in the standing position. It can also be obtained from the fact that it is reduced by converting it into data corresponding to (see the respective bar graphs in FIGS. 104 to 108).

なお、本発明者は、上記17回分の検証実験における各実験結果に対して、「個々の状態における測定結果を、立位状態における校正のパラメータを適用する前に立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することによっては、上記測定結果から求められる呼吸換気量の推定誤差を減らすことはできない。」という仮説を棄却すべき帰無仮説として設定し、ウィルコクソンの符号順位和検定を行った。その結果、本発明者は、上記17回分の検証実験における各実験結果に対して、上記帰無仮説が棄却されることが1%未満の水準で統計学的に有意であるという検定結果を得た。
上記検定結果は、上述した結論Hが間違っている確率が1%未満であるということを意味している。これにより、本発明の呼吸測定方法は、その有効性が示されたということができる。
In addition, the present inventor, for each experiment result in the above-mentioned 17 verification experiments, “measurement result in individual state, measurement result of breathing in standing position before applying calibration parameters in standing position” The hypothesis that the estimation error of respiratory ventilation obtained from the above measurement results cannot be reduced by converting to the data equivalent to ”is set as a null hypothesis that should be rejected, and Wilcoxon's sign-rank sum test is performed. went. As a result, the present inventor obtained a test result that the rejection of the null hypothesis is statistically significant at a level of less than 1% for each experimental result in the 17 verification experiments. It was.
The test result means that the probability that the above-described conclusion H is wrong is less than 1%. Thus, it can be said that the respiration measurement method of the present invention has shown its effectiveness.

ところで、A被験者を前傾座位状態または後傾座位状態としたとき(図104参照)、および、B被験者を後傾座位状態としたとき(図105参照)の3回分の検証実験における各実験結果においては、図104および図105に示すように、第2状態における測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算すると、呼吸換気量の推定誤差が増加されている。
しかしながら、上記推定誤差の増加量はいずれも呼吸換気量の推定誤差そのものの量と比べて小さい。このため、上記推定誤差の増加は実質的な差を示したものではないという推測(以下、推測Gとも表す。)ができる。
By the way, each experimental result in the verification experiment for three times when A subject is set in the forward tilted seated state or the backward tilted seated state (see FIG. 104) and when the B subject is put in the backward tilted seated state (see FIG. 105). In FIG. 104 and FIG. 105, when the measurement result in the second state is converted into data corresponding to the respiration measurement result in the standing state, the estimation error of the respiratory ventilation is increased.
However, the amount of increase in the estimation error is small compared to the amount of estimation error itself in the respiratory ventilation. For this reason, it can be estimated that the increase in the estimation error does not indicate a substantial difference (hereinafter also referred to as estimation G).

そこで、本発明者は、推定結果Iの導出がなされた20回分の検証実験における各実験結果に対して、「個々の状態における測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算し、換算したデータに立位状態における校正のパラメータを適用して求めた呼吸換気量と、個々の状態における測定結果にその状態における校正のパラメータを適用して求めた呼吸換気量とでは、求めた呼吸換気量に含まれる推定誤差に差がない」という仮説を棄却すべき帰無仮説として設定し、ウィルコクソンの符号順位和検定を行った。その結果、本発明者は、上記20回分の検証実験における各実験結果に対して、上記帰無仮説が棄却されることが、23%よりも大きい水準でないと統計学的に有意とならないという検定結果を得た。
上記検定結果は、上述した推測Gが正しい確率が23%よりも大きく、この推測Gを覆すに足りるデータが存在しないことを意味している。これにより、本発明の呼吸測定方法は、個々の状態における測定結果にその状態における校正のパラメータを適用することで呼吸換気量を求める従来の呼吸測定方法(例えば上述した特許文献1を参照。)と同じように測定結果のずれを抑えることができる、と推測することができる。
Therefore, the present inventor has converted “measurement results in individual states into data corresponding to respiration measurement results in the standing state” for each experimental result in the 20 verification experiments in which the estimation result I was derived. Therefore, the respiratory ventilation volume obtained by applying the calibration parameters in the standing state to the converted data and the respiratory ventilation volume obtained by applying the calibration parameters in that state to the measurement results in each state are obtained. The hypothesis that there is no difference in the estimation error included in the respiratory ventilation was set as the null hypothesis to be rejected, and Wilcoxon's sign rank sum test was performed. As a result, the present inventor verified that the rejection of the null hypothesis is not statistically significant unless the level is higher than 23% for each experimental result in the 20 verification experiments. The result was obtained.
The above-described test result means that the above-mentioned guess G has a probability of being greater than 23% and there is no data sufficient to overturn the guess G. Thereby, the respiration measurement method of the present invention is a conventional respiration measurement method for obtaining a respiratory ventilation volume by applying a calibration parameter in that state to a measurement result in each state (see, for example, Patent Document 1 described above). It can be estimated that the deviation of the measurement result can be suppressed in the same manner as.

本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態を実施することができる。
(1)仮想時系列データを作成するために使用される関数従属関係は、第2測定ステップにおいて測定された各部位長さの算術平均である第2代表値と、第1測定ステップにおいて測定された各部位長さの算術平均である第1代表値との比を比例定数とした比例関係に限定されない。すなわち、上記第2代表値と上記第1代表値との関数従属関係を、例えばカルマンフィルタ、モンテカルロフィルタ、期待値最大化法、自己回帰移動平均モデルに基づく手法、自己回帰モデルに基づく手法などの、任意の手法により定められる関数従属関係とすることができる。また、上記各部位長さから導出される第1代表値あるいは第2代表値を、例えば幾何平均あるいは重み付き平均などの任意の平均、または、最頻値あるいは中央値など、任意の代表値とすることができる。
(2)本発明の呼吸測定方法において、第2測定ステップにおける被験者の部位長さの測定は、被験者が第2状態にあることを測定者が判断することによって実行されるものに限定されない。すなわち、例えば被験者にかかる加速度の条件によって被験者の第2状態を定義して呼吸測定装置の制御コンピュータに前もって記録させ、この呼吸測定装置の第3測定手段が測定した加速度が上記加速度の条件に合致したときに、上記制御コンピュータによって上記第2測定ステップを実行させることができる。
(3)呼吸測定装置の第1測定手段において引張変形検知布が取り付けられる被服はTシャツに限定されず、ブラジャー、コルセット、ショーツ、パンツ、ボディースーツ、ブラウスなど、被験者の胴体に着用される被服であればどんなものでもよい。また、引張変形検知布が取り付けられる被服を腹巻やベルトなどの帯とすることで、測定手段の被験者への着脱を容易とした構成を用いることもできる。
(4)呼吸測定装置の各測定手段の形状および構成は、上述した実施形態の構成に限定されない。例えば、第1測定手段において、引張変形検知布の形状および配置を変更して、被験者の体表上における任意の部位の長さを測定する構成を用いることができる。また、被験者の体表上における部位の長さを測定する際に、上記実施形態の引張変形検知布の代わりにひずみゲージが取り付けられた被服を用いることができる。また、第1測定手段および第3測定手段の一方あるいは両方に、被験者の体表上に複数個のマーカを貼り付けて、この各マーカの位置を検知して被験者の測定を行うモーションキャプチャシステムを使用することができる。
(5)本発明の呼吸測定方法の第1測定ステップにおいて被験者の肺気量の変動量を測定する第2測定手段は、本発明の呼吸測定装置とは別の装置であるスパイロメータに限定されない。すなわち、例えばサーミスタ式あるいはインピーダンス式などのスパイロメータとは異なる呼吸計測装置であって、本発明の呼吸測定装置の第1測定手段よりも測定精度が高い呼吸計測装置が使用できる場合、この呼吸計測装置をスパイロメータの代わりに第2測定手段として使用することができる。また、本発明の呼吸測定装置と第2測定手段とは、互いに一体化された1つの装置とすることができる。
(6)本発明の呼吸測定方法および呼吸測定装置は被験者としてヒトを対象としたものに限定されない。すなわち、本発明は、呼吸測定装置の各測定手段の形状および構成と、データ処理装置に入力される各パラメータおよび計算式と、を適宜変更することで、肺を有する任意の生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を求めることができる。
The present invention is not limited to the appearance and configuration described in the above-described embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention. For example, the following various forms can be implemented.
(1) The functional dependency used to create the virtual time series data is measured in the first measurement step with a second representative value that is an arithmetic average of each part length measured in the second measurement step. In addition, it is not limited to the proportional relationship in which the ratio with the first representative value that is the arithmetic average of the lengths of the respective parts is a proportional constant. That is, the functional dependency relationship between the second representative value and the first representative value is, for example, a Kalman filter, a Monte Carlo filter, an expected value maximization method, a method based on an autoregressive moving average model, a method based on an autoregressive model, etc. It can be a function dependency defined by an arbitrary method. Further, the first representative value or the second representative value derived from the lengths of the respective parts is set to an arbitrary average value such as a geometric average or a weighted average, or an arbitrary representative value such as a mode value or a median value. can do.
(2) In the respiration measurement method of the present invention, the measurement of the length of the site of the subject in the second measurement step is not limited to that performed by the measurer determining that the subject is in the second state. That is, for example, the second state of the subject is defined by the acceleration condition applied to the subject and recorded in advance in the control computer of the respiratory measurement device, and the acceleration measured by the third measurement means of the respiratory measurement device matches the acceleration condition. Then, the second measuring step can be executed by the control computer.
(3) The clothes to which the tensile deformation detection cloth is attached in the first measuring means of the respiratory measurement device are not limited to T-shirts, but are clothes worn on the subject's torso, such as brassiere, corset, shorts, pants, bodysuit, blouse, etc. Anything is acceptable. Moreover, the structure which made the attachment or detachment with respect to the test subject easy to use for a test subject can also be used by making the clothes to which the tensile deformation detection cloth is attached into a band such as a belly band or a belt.
(4) The shape and configuration of each measurement means of the respiratory measurement device are not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, in the first measurement means, a configuration can be used in which the shape and arrangement of the tensile deformation detection cloth is changed and the length of an arbitrary part on the body surface of the subject is measured. Moreover, when measuring the length of the site | part on a test subject's body surface, the clothing to which the strain gauge was attached instead of the tension deformation | transformation detection cloth of the said embodiment can be used. In addition, a motion capture system that measures a subject by detecting a position of each marker by attaching a plurality of markers on one or both of the first measuring means and the third measuring means on the body surface of the subject. Can be used.
(5) The second measurement means for measuring the amount of change in the lung volume of the subject in the first measurement step of the respiration measurement method of the present invention is not limited to a spirometer, which is an apparatus different from the respiration measurement apparatus of the present invention. . That is, for example, when a respiration measurement device that is different from a spirometer such as a thermistor type or an impedance type and has a higher measurement accuracy than the first measurement means of the respiration measurement device of the present invention can be used. The device can be used as a second measuring means instead of a spirometer. Further, the respiration measuring device and the second measuring means of the present invention can be integrated into one device.
(6) The respiration measurement method and respiration measurement apparatus of the present invention are not limited to those intended for human subjects. That is, the present invention appropriately changes the shape and configuration of each measuring means of the respiratory measurement device and each parameter and calculation formula input to the data processing device, so that any living organism having a lung can be used as a subject. The amount of change in lung volume associated with the subject's lung breathing can be determined.

10 呼吸測定装置
10A 第3測定手段
11 第1測定手段
11A 引張変形検知布
11B 引張変形検知布
11C 被服
12 制御コンピュータ
12A 第1記録部
12B 第2記録部
12C 第3記録部
12D 仮想時系列データ作成手段
12E 出力手段
20 第2測定手段
20A ノーズクリップ
21 マウスピース
21A センサ
90 被験者
91 電波
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Respiration measuring apparatus 10A 3rd measurement means 11 1st measurement means 11A Tensile deformation detection cloth 11B Tensile deformation detection cloth 11C Clothing 12 Control computer 12A 1st recording part 12B 2nd recording part 12C 3rd recording part 12D Virtual time series data preparation Means 12E Output means 20 Second measuring means 20A Nose clip 21 Mouthpiece 21A Sensor 90 Subject 91 Radio wave

Claims (6)

肺を有する生物を被験者として、当該被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、前記被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定方法において、
前記被験者が所定の第1状態にあるときに、前記被験者の前記肺気量の変動量を、前記被験者の前記部位長さを経時的に測定した時系列データから求める第1測定手段によって測定する第1測定方法、および、当該第1測定手段よりも前記肺気量の変動量の測定精度が高い第2測定手段によって測定する第2測定方法の、2つの測定方法で並行して測定する第1測定ステップと、
前記第1測定ステップにおいて前記第1測定方法によって測定された前記被験者の前記肺気量の変動量が、前記第1測定ステップにおいて前記第2測定方法によって測定された前記被験者の前記肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した1つあるいは1組のパラメータである校正のパラメータを導出する校正ステップと、
前記被験者が任意の1つの状態である第2状態にあるときに、前記被験者の前記部位長さを、前記第1測定手段によって経時的に測定する第2測定ステップと、
前記第2測定ステップにおいて前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの代表値である第2代表値が、前記第1測定ステップにおいて前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの代表値である第1代表値に従属される関係である関数従属関係を、前記第2測定ステップにおいて前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成ステップと、
前記仮想時系列データに基づいて前記被験者の前記肺気量の変動量を導出し、導出された当該肺気量の変動量に前記校正ステップにおいて行われた前記校正のパラメータを適用して、当該校正のパラメータが適用された前記肺気量の変動量を、前記被験者が前記第2状態にあるときの前記肺気量の変動量とみなして出力する出力ステップと、
を備えている、
呼吸測定方法。
Using a living organism having a lung as a subject, the amount of change in lung volume associated with the subject's lung respiration is measured over time by measuring the length of a portion in a predetermined direction on a predetermined surface on the body surface in the subject. In the respiratory measurement method that can be obtained by
When the subject is in a predetermined first state, the amount of change in the lung volume of the subject is measured by first measuring means for obtaining time-series data obtained by measuring the length of the part of the subject over time. A first measurement method and a second measurement method in which the measurement accuracy of the amount of change in lung volume is higher than that of the first measurement unit are measured in parallel by two measurement methods. One measurement step;
The amount of change in the lung volume of the subject measured by the first measurement method in the first measurement step is the amount of the lung volume of the subject measured by the second measurement method in the first measurement step. A calibration step for deriving a calibration parameter, which is one or a set of parameters representing how to deviate based on the amount of variation;
A second measuring step of measuring the length of the part of the subject over time by the first measuring means when the subject is in a second state, which is an arbitrary one state;
The second representative value, which is the representative value of the time-series data of the part length measured by the first measuring means in the second measuring step, is measured by the first measuring means in the first measuring step. A function dependency relationship that is a relationship dependent on a first representative value that is a representative value of the time series data of the part length is expressed as a time series of the part length measured by the first measuring means in the second measuring step. A virtual time-series data creation step for creating virtual time-series data that is time-series data applied to each data constituting the data;
Deriving the subject's lung volume fluctuation amount based on the virtual time series data, applying the calibration parameters performed in the calibration step to the derived lung volume fluctuation amount, An output step of considering and outputting the fluctuation amount of the lung volume to which the calibration parameter is applied as the fluctuation amount of the lung volume when the subject is in the second state;
With
Respiratory measurement method.
請求項1に記載の呼吸測定方法であって、
前記仮想時系列データ作成ステップにおいて、前記関数従属関係を、前記第2代表値と前記第1代表値との比を比例定数とした比例関係として、前記仮想時系列データを作成する、
呼吸測定方法。
The respiratory measurement method according to claim 1,
In the virtual time series data creation step, the virtual time series data is created with the function dependency as a proportional relation in which a ratio between the second representative value and the first representative value is a proportional constant;
Respiratory measurement method.
請求項1または請求項2に記載の呼吸測定方法であって、
前記第2測定ステップにおいて、前記被験者の前記肺気量の変動と並行して前記被験者の状態を経時的に測定し、
前記仮想時系列データ作成ステップにおいて、前記第2測定ステップにおいて前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データから前記第2測定ステップにおいて前記被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを抽出し、抽出された時系列データを前記第2測定ステップにおいて前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの全体とみなして前記第2代表値を導出する、
呼吸測定方法。
The respiration measurement method according to claim 1 or 2,
In the second measurement step, the state of the subject is measured over time in parallel with the change in the lung volume of the subject,
In the virtual time series data creation step, a significant change is seen in the condition of the subject in the second measurement step from the time series data of the part length measured by the first measurement means in the second measurement step. The time series data of the time range that did not exist is extracted, and the extracted time series data is regarded as the whole time series data of the part length measured by the first measurement means in the second measurement step. Deriving a representative value,
Respiratory measurement method.
肺を有する生物を被験者として、当該被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、前記被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定装置において、
前記被験者の前記部位長さを経時的に測定し、測定された当該部位長さの時系列データから前記被験者の前記肺気量の変動量を求める第1測定手段と、
前記被験者が所定の第1状態にあるときに前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データと、当該部位長さの時系列データから求められた前記被験者の前記肺気量の変動量が、前記被験者が前記第1状態にあるときに前記第1測定手段よりも前記肺気量の変動量の測定精度が高い第2測定手段によって測定される前記被験者の前記肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した1つあるいは1組のパラメータである校正のパラメータとが記録される第1記録部と、
前記被験者が任意の1つの状態である第2状態にあるときに前記第1測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データが記録される第2記録部と、
前記第2記録部に記録された前記部位長さの時系列データの代表値である第2代表値が、前記第1記録部に記録された前記部位長さの時系列データの代表値である第1代表値に従属される関係である関数従属関係を、前記第2記録部に記録された前記部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成手段と、
前記仮想時系列データに基づいて前記被験者の前記肺気量の変動量を導出し、導出された当該肺気量の変動量に前記第1記録部に記録された前記校正のパラメータを適用して、当該校正のパラメータが適用された前記肺気量の変動量を、前記被験者が前記第2状態にあるときの前記肺気量の変動量とみなして出力する出力手段と、
を備えている、
呼吸測定装置。
Using a living organism having a lung as a subject, the amount of change in lung volume associated with the subject's lung respiration is measured over time by measuring the length of a portion in a predetermined direction on a predetermined surface on the body surface in the subject. In the respiratory measurement device that can be obtained by
First measuring means for measuring the length of the part of the subject over time, and determining the amount of change in the lung volume of the subject from time-series data of the measured part length;
Time series data of the part length measured by the first measuring means when the subject is in a predetermined first state, and the lung volume of the subject obtained from the time series data of the part length When the subject is in the first state, the lung volume of the subject measured by the second measuring means having a higher measurement accuracy of the amount of fluctuation of the lung volume than the first measuring means. A first recording unit in which a calibration parameter, which is one or a set of parameters, representing how to deviate with respect to the fluctuation amount of
A second recording unit for recording time-series data of the part length measured by the first measuring means when the subject is in a second state which is an arbitrary one state;
The second representative value, which is the representative value of the part length time series data recorded in the second recording unit, is the representative value of the part length time series data recorded in the first recording unit. Virtual time-series data that is time-series data obtained by applying a function-dependent relation, which is a relation subordinate to the first representative value, to each data constituting the time-series data of the part length recorded in the second recording unit. Virtual time series data creation means to create,
A fluctuation amount of the lung volume of the subject is derived based on the virtual time series data, and the calibration parameter recorded in the first recording unit is applied to the derived fluctuation amount of the lung volume. An output means for outputting the lung volume fluctuation amount to which the calibration parameter is applied as the lung volume fluctuation amount when the subject is in the second state;
With
Respiratory measurement device.
請求項4に記載の呼吸測定装置であって、
前記仮想時系列データ作成手段は、前記関数従属関係を、前記第2代表値と前記第1代表値との比を比例定数とした比例関係として、前記仮想時系列データを作成する、
呼吸測定装置。
The respiratory measurement device according to claim 4,
The virtual time-series data creating means creates the virtual time-series data with the function dependency as a proportional relation in which a ratio between the second representative value and the first representative value is a proportional constant.
Respiratory measurement device.
請求項4または請求項5に記載の呼吸測定装置であって、
前記被験者が前記第2状態にあるときに前記被験者の状態を経時的に測定する第3測定手段と、
前記第3測定手段によって測定された前記被験者の状態に有意な変動が見られたか否かの時系列データが記録される第3記録部と、
を備え、
前記仮想時系列データ作成手段は、前記第2記録部に記録された前記部位長さの時系列データから、前記被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを、前記第3記録部に記録された時系列データを用いて抽出し、抽出された時系列データを前記第2記録部に記録された前記部位長さの時系列データの全体とみなして前記第2代表値を導出する、
呼吸測定装置。
The respiratory measurement device according to claim 4 or 5, wherein
Third measuring means for measuring the state of the subject over time when the subject is in the second state;
A third recording unit for recording time-series data indicating whether or not a significant variation was observed in the state of the subject measured by the third measuring unit;
With
The virtual time series data creating means, from the time series data of the part length recorded in the second recording unit, time series data of a time range in which no significant change was found in the state of the subject, The second representative is extracted by using the time series data recorded in the third recording unit, and the extracted time series data is regarded as the entire time series data of the part length recorded in the second recording unit. Deriving a value,
Respiratory measurement device.
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