JPH0316555A - 呼吸流量計 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、呼吸流量計に関し、特にガス分析技術を用
いるだけでそのガス濃度波形から呼吸流量を計測するこ
とが出来る呼吸流量計に関する。

〔発明の概要〕

この発明は、被検者の呼気，吸気に関連して設けられた
複数のサンプリングポートと、これ等のサンプリングポ
ートに対応して複数の試料ナンプリングチューブを有し
、呼気，吸気に関連したガスの濃度を測定する分析手段
と、ガスの濃度より呼吸流量を算出する算出手段とを具
備することにより、従来の流速センサを用いることなく
呼吸流量が計測できるようにしたものである。

？従来の技術〕 従来、被検者の酸素濃度，炭酸ガス濃度及び流量をモニ
タすると同時に酸素摂取量，炭酸ガス排出量等の代謝諸
項目を演算する装置として第５図に示すようなものがあ
る。第５図において、（１）は被検者のマスク（図示せ
ず）等が接するアダプタ．（２）はサンプリングポート
、（３）は炭酸ガス（Ｃｏ■）分析器、（４）は酸素（
０２）分析器、（５）は流量調整器、（６）はポンプ、
（７）はＣＰＵ、（８）は表示器、（９）は流速センサ
である。

被検者のマスク等からの呼吸はアダプタ（１）を介して
行われる。ポンプ（６）より吸引された吸引ガスはサン
プリングポート（２）でサンプリングされてｃｏ２？析
器（３）及び０■分析器（４）に導かれる。この場合、
サンプリングポート（２）よりサンプリングされる量は
流量調整器（５）で調整される。

ＣＯ■分析器（３）は例えば第６図に示すように標準サ
ンプリングチューブ（３ａ）と試料サンプリングチュー
ブ（３ｂ）を有し、交互に赤外線の吸収量を測定し、そ
の両者を比較した差よりＣＯ■濃度を検出している。

ＣＯ．分析器（３）で検出されたＣＯ２濃度はＣ　Ｐ　
Ｕ　（７）に供給され、ここで炭酸ガス排出量が算出さ
れる。

同時に０■分析器（４）で検出された０■濃度はＣ　Ｐ
　Ｕ　（７）に供給され、ここで酸素摂取量が算出され
る。

また、流速センサ（９）において呼吸ガスの呼吸速度が
検出され、これがＣ　Ｐ　Ｕ　（７）に供給されて呼吸
流量が算出される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、第５図の如き構或の従来装置の場合、呼吸流
量を計測するのに専用の流速センサを用いているため、
構成が複雑になると共に高価になる等の欠点があった。

また、その負荷抵抗のために被検者に負荷をかけたり、
被測定ガスの種類による感度のバラッキのため調整や保
守点検をしなければならない等の欠点があった。

この発明は斯る点に鑑みてなされたもので、上述の欠点
を一掃し得る呼吸流量計を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による呼吸流量計は、被検者の呼気吸気に関連
して設けられた複数のサンプリングポート（２Ａ，２Ｂ
）と、これ等のサンプリングポートに対応して複数の試
料サンプリングチューブ（３ｂ，３ｃ）を有し、呼気１
吸気に関連したガスの濃度を測定する分析手段（３）と
、ガスの濃度より呼吸流量を算出する算出手段（７．８
）とを具備するように構成している。

〔作用〕

複数のサンプリングポート（２Ａ．２Ｉ１）において、
被検者の呼気，吸気に関連して呼吸ガスをサンプリング
し、複数の試料サンプリングチューブ（３ｂ，３ｃ）を
有する分析手段（３）でそのガス濃度を測定する。そし
て算出手段（７．８）に供給してここでガス濃度波形よ
り呼吸流量を算出する。これにより従来使用されていた
流速センサが不要となり、構戊が簡単となると共にコス
ト的にも安価となる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第Ｉ図〜第４図に基づいて
詳しく説明する。

第１図は本実施例の構成を示すもので、第５図と対応す
る部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。

本実施例ではアダプタ（１）に複数のサンプリングポー
ト（２八）及び（２Ｂ）を設けると共にこれに対応して
ＣＯ２分析器（３）内に第２図に示すように標準サンプ
リングチューブ（３ａ）とは別に２つの試料サンプリン
グチューブ（３ｂ）及び（３Ｃ）を設ける。ＣＯ，分析
器（３）で標準サンプリングチューブ（３ａ）、試料サ
ン？リングチューブ（３ｂ）及び（３Ｃ）で交互に赤外
線の吸収量を測定し、標準サンプリングチューブ（３ａ
）と試料サンプリンチューブ（３ｂ）を比較した差と標
準サンプリングチューブ（３ａ）と試料サンプリングチ
ューブ（３ｃ）を比較した差とよりＣＯ■濃度を検出し
ている。この場合、サンプリングポート（２Ａ）又は（
２Ｂ）よりサンプリングする量は２つの流攬調整器（５
八）及び（５Ｂ）によって夫々調整される。

ＣＯ２分析器（３）で検出されたＣＯ．濃度及び０２分
析器（４）で検出されたｏｚｆｉ度はＣ　Ｐ　Ｕ　（７
）に供給され、ここで炭酸ガス排出量と酸素摂取量とが
算出される。また、Ｃ　Ｐ　Ｌｌ（７）より表示器（８
）にＣＯ■濃度とＯｔ濃度の情報を供給してその波形を
表示できる。第３図及び第４図はＣＯ■濃度と０２濃度
の夫々波形を示したもので、第３図は呼気の場合、第４
図は吸気の場合である。

ここでＣｏ，　濃度の波形に注目すると、第３図及び第
４図において、ｈはＣＯ■がサンプリングボー｝　（２
Ａ）からサンプリングされてサンプリングチューブ（３
ｂ）で検出されるまでの時間、ｔ昼はＣＯ■がサンプリ
ングポート（２Ｂ）からサンプリングされてサンプリン
グチューブ（３Ｃ）で検出されるまでの時間、δは呼気
がサンプリングポート（２Ａ）及び（２Ｂ）間を貫通す
ま時間、δ′は呼気がサンプリングポート（２Ｂ）及び
（２＾）間を貫通する時間、Δｔは呼気の場合のＣＯ２
がサンプリングチューブ（３ｂ〉とく３ｃ〉とで検出さ
れるまでの時間差、ΔＬ′は吸気の場合のＣＯ．がサン
プリングチューブ（３ｂ）と（３Ｃ）とで検出されるま
での時間差とする。

いま呼気の場合、第３図より δ＋Ｌｔ＝Ｌ＋＋Δｔ　　　　・・・・・・（１）が戒
立する。また吸気の場合、第４図よりδ’＋ｆ．＋＝Ｌ
ｔ＋Δｔ′　　・・・・・・（２）が成立する。上記（
１）及び（２）式よりδ＝Δｔ＋（ｔ＋　　　Ｌｘ）　
　　　・・・・・・（３）δ′＝Δｔ　’　　　（　ｔ
　ｌｔ　ｚ）　　・・・・・・（４）が求まる。従って
、（ｔ，−ｔｚ）を測定し、その呼吸のΔｔ．Δｔ′を
求めればδ，δ′を求めることができる。もっともＴ．
ｌ，Ｌｘの測定は流量調整器（５＾）　．　（５Ｂ）に
よりｔ＋　　　ｔｚ″＝．０とできるし、またサンプリ
ングの量が一定なればＬ＋　　ｆ，ｚは一定となるので
、この場合δ，δ′はΔｔ．Δｔ′のみより求めること
が出来る。

そして、サンプリングポート（２Ａ）及び（２Ｂ）の間
の距離をｄとすれば、ｄ／δ，　ｄ／δ′より呼吸速度
を求めることができる。更にアダプタ（１）の断面積を
Ｓとすれば、呼気流量Ｖ，及び吸気流Ｎｖｒは夫々次式
より求めることができる。

ｄ ＶＥ＝　　　　　・　Ｓ　　　　・・・・・・（５）δ ｄ Ｖ＋＝　　　　　・　Ｓ　　　　・・・・・・（６）δ
′ なお、これ等の演算は全てＣＰＵ（７）内で行う。

このように本実施例では従来の如く流速センサを用いな
いでＣＯ２濃度波形より呼吸流量を求めることができる
。

〔発明の効果〕

上述の如くこの発明によれば、被検者の呼気，吸気に関
連して複数のサンプリングポートを設け、？こでサンプ
リングした呼吸ガスより複数の試料サンプリングチュー
ブを有する分析手段でガス濃度を測定し、このガス濃度
の波形を利用して検出手段で呼吸流量を算出するように
したので、従来の如く専用の流速センサを用いる必要が
なくなり、構或が簡略化され、コスト的にも安価となり
、特に代謝諸項目を演算する装置等に用いて有用である
。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図はこの発明の一実施例を示す構威図、第２図はこ
の発明の要部の一例を示す構或図、第３図及び第４図は
この発明の説明に供するための図、第５図は従来装置の
一例を示す構戒図、第６図は従来のＣＯ２分析器を示す
構或図である。 （１）はアダプタ、（２Ａ）　．　（２Ｂ）はサンプリ
ングポート、（３）は炭酸ガス（ＣＯ■）分析器、（５
＾）．（５Ｂ）は流量調整器、（７）はＣＰＵ、（８）
は表示器である。 （ｔ＝０） （１＝０）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検者の呼気、吸気に関連して設けられた複数のサンプ
   リングポートと、 該サンプリングポートに対応して複数の試料サンプリン
   グチューブを有し、上記呼気、吸気に関連したガスの濃
   度を測定する分析手段と、 上記ガスの濃度より呼吸流量を算出する算出手段と を具備して成る呼吸流量計。