JP6993005B2 - 肺機能検査装置及びその方法 - Google Patents
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Description
また、被験者の各肺の内部に入った空気が各肺の内部にどのように分布するかを分からないという限界が存在した。
また、本発明は、肺活量映像検査法による被験者の肺内部の気流力学情報を提供して肺活量検査の有用性を増加させる肺機能検査装置及びその方法を提供する。
また、前記肺機能診断部は、前記全体変数による前記ローカル変数を連携して前記肺機能を診断することができる。
また、前記肺機能を診断する段階は、前記変数全体に係る前記ローカル変数を連携して前記肺機能を診断することができる。
また、本発明の実施形態に係ると、肺活量映像検査による被験者の肺内部の気流力学情報を提供して肺活量検査の有用性を増加させることができる。
また、本発明の実施形態に係ると、高齢者のように、一部被験者で最大吸気、排気の不可により、低下した肺機能の測定の程度を改善することができる。
また、本明細書及び請求項において用いられる単数表現(「a」または「an」)は、
異なり言及しない限り、または単数形のものと文脈から明らかでない限り、一般的に「1つ以上」を意味すると解釈されるべきである。
図1は、本発明の実施形態に係る肺機能検査装置の構成を説明するために示すブロック図である。
胸部電極部110は、電流注入及び電圧感知のための複数の電極が形成され、測定しようとする被験者の胸部の周りに沿って取り付けられる。
また、前記複数の電極は、被験者の胸部に応じて取り付けられた、肺の内部のインピーダンスデータを測定するためのEIT電極で有り得る。
呼吸測定部120は、被験者の呼吸に伴う呼吸パラメータが入力される。
映像生成モジュール133は、測定された電圧に基づいて胸部からのインピーダンスデータを測定して胸部の内部を映像化することができる。
ここで、復元アルゴリズムは、3次元映像を復元するためのアルゴリズムとして一般的に用いられるアルゴリズムを適用することができる。
以降、肺機能診断部150は、全体の変数に応じたローカル変数を連携して被験者の肺機能を診断することができる。
図2aは、本発明の実施形態に係る肺機能検査装置の実施形態を示したものであり、
図2bは、胸部電極部の概略図を示すものである。
前記円筒形管は、被験者の口と接触する入口、及び肺機能検査装置100と接続された出口を接続する構造で有り得る。
感知部(図示せず)は、被験者の人体のどこでも接触されることができ、実施形態に応じては、胸部電極部110上に含まれて形成されることもできる。
以下においては、図3a及び図3bを参照して、複数の電極20を含む電極ベルトについて詳細に説明する。
図3a及び図3bは、図2bに示された肺機能検査装置に採用された複合電極を概略的に示したものである。
また、電極20、20‘は、柔軟な素材の伝導性繊維または伝導性高分子物質で製作されたり乾式電極形状を有することができる。
図4a~図4cは、電極ベルトを概略的に示したものであり、図4dは、電極ベルトが被験者の人体に取り付けられた例を示すものである。
前記肺活量は吸気予備容積(IRV)、呼吸容積(VT)と呼気予備容積(ERV)を含みから算出することができる。
すなわち、本発明の実施形態に係る肺機能検査装置は、呼吸パラメータによる肺呼吸曲線から被験者の肺活量を含む各種の呼吸指標を獲得することができる。
図7aは、区間での肺活量測定値を示したものであり、図7bは、区間でのインピーダンス映像を図示したものである。
また、図7a及び図7bは、同じ時間(Ta)で測定された肺活量測定値と、インピーダンス映像を示したものである。
図7aを参照すると、全体の肺活量測定値の内、Ta区間で肺活量値が最大値であることを確認することができる。
図8は、本発明の実施形態に係る肺機能検査装置を用いて被験者の肺活量を含む肺機能を検査する方法を示したフローチャートである。
図8を参照すると、段階810で、被験者の呼吸に伴う呼吸パラメータを計測し、被験者の肺活量を算出する。
以降、段階830は、変数全体に基づくローカル変数を連携して、肺機能を診断する段階で有り得る。
従って、他の実現、他の実施形態及び特許請求の範囲と均等なものも、後述する特許請求の範囲に属する。
Claims (16)
- 電流注入及び電圧感知のための複数の電極が形成され、測定しようとする被験者の胸部の周りに取り付けられる胸部電極部と、
前記被験者の呼吸に伴う呼吸パラメータを測定する呼吸測定部と、
前記複数の電極からの少なくとも1つ以上選択された電極対に電流を選択的に供給し、選択されない電極を介して測定された電圧により、インピーダンスデータに基づいて胸部の内部を映像化する制御部と、
前記測定された呼吸パラメータに基づいて、前記被験者の肺活量を算出する肺活量算出部と、
肺容積及び前記映像化された胸部映像でのピクセル値に関連した時間ごとの統合処理により、肺機能に関する診断情報を提供する肺機能診断部と、
を有し、
前記肺容積は、最大努力性吸気及び呼気を伴うまたは伴わない前記肺活量を含む、
肺機能検査装置。 - 前記制御部はさらに、
前記肺容積に従い、既に設定された目標呼吸設定値を時間に応じて可変させる、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記肺活量算出部はさらに、
前記呼吸パラメータに対応した空気の流速(flow)を積分して得られる体積(volume)により前記被験者の肺活量を算出する、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記肺機能診断部はさらに、
前記映像化された胸部映像に基づいて、時間に応じた肺内部の空気分布の変化、空気分布の変化の程度、及び空気分布の変化の形状のうち、少なくともいずれか1つを得る、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記肺機能診断部はさらに、
前記肺容積及び肺内部の空気分布の変化の時間差解析により、喘息または慢性閉塞性肺疾患に関する情報を含む診断情報を提供する、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記制御部は、
前記被験者の胸部に取り付けられた前記複数の電極のうち少なくとも1つの選択された電極対を介して、複数の周波数範囲を有する電流を注入する電流注入モジュールと、
前記注入された電流によって誘起された(induced)電圧を前記複数の電極のうち選択されない電極から測定する電圧測定モジュールと、
前記測定された電圧に基づいて胸部における前記インピーダンスデータを測定して前記胸部の内部を映像化する映像生成モジュールと、
を含む、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記電流注入モジュールは、
前記電極対と周波数を選択し、前記選択された周波数に応じた電圧信号を生成して電流に変換し、前記選択された電極対を介して前記被験者の胸部に前記変換された電流を注入する、請求項6に記載の肺機能検査装置。 - 前記制御部は、
前記複数の電極からの少なくとも1つ以上の電極対の選択を制御し、前記選択されない電極の選択を制御し、前記呼吸測定部から出力された呼吸パラメータに基づいて全変数(global variable)が得られるように制御する制御モジュール
をさらに含む、請求項5に記載の肺機能検査装置。 - 前記複数の電極は、
単純電極または複合電極のうち、少なくともいずれか1つであり、フレキシブル(flexible)な弾性材質で構成されたベースプレートの一面に配列され、前記胸部に取り付けられている、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記呼吸測定部は、
一回性の紙またはプラスチック材質で構成され、前記被験者の口と接触する入口と前記入口に対向された出口を含む管状に形成され、前記入口から前記被験者の呼吸に伴う呼吸パラメータを計測する、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 前記肺機能診断部から得られるリアルタイムの全変数(global variable)、並びに前記胸部映像から得られる肺の内部領域別の空気分布の変化のグラフ及び映像を表示するディスプレイ部
をさらに含む、請求項1に記載の肺機能検査装置。 - 肺機能検査装置を用いて肺機能を検査する方法において、
前記肺機能検査装置が、被験者の呼吸に伴う呼吸パラメータを計測し、前記被験者の肺活量を算出する段階と、
前記肺機能検査装置が、前記被験者の胸部の周りに取り付けられた複数の電極からの少なくとも1つ以上の選択された電極対に電流を選択的に供給し、選択されない電極を介して測定された電圧でのインピーダンスデータに基づいて胸部の内部を映像化する段階と、
前記肺機能検査装置が、肺容積及び前記映像化された胸部映像でのピクセル値に関連した時間ごとの統合処理により、肺機能に関する診断情報を提供する段階と、
を有し、
前記肺容積は、最大努力性吸気及び呼気を伴うまたは伴わない前記肺活量を含む、
肺機能検査方法。 - 前記肺活量を算出する段階は、
前記呼吸パラメータに対応した空気の流速(flow)を積分して得られる体積(volume)により前記被験者の肺活量を算出する、請求項12に記載の肺機能検査方法。 - 前記肺機能映像上で診断情報を提供する段階はさらに、
前記映像化された胸部映像に基づいて、時間に応じた肺内部の空気分布の変化、空気分布の変化の程度、及び空気分布の変化の形状のうち、少なくともいずれか1つを得ることを含む、請求項12に記載の肺機能検査方法。 - 前記診断情報は、
全体の呼吸量及び肺内部の空気分布の変化の時間差解析による、喘息または慢性閉塞性肺疾患に関する情報を含む、請求項12に記載の肺機能検査方法。 - 請求項12乃至15のうち少なくとも一項の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
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