JPH06121787A - 肺機能検査装置 - Google Patents

肺機能検査装置

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JPH06121787A
JPH06121787A JP4275922A JP27592292A JPH06121787A JP H06121787 A JPH06121787 A JP H06121787A JP 4275922 A JP4275922 A JP 4275922A JP 27592292 A JP27592292 A JP 27592292A JP H06121787 A JPH06121787 A JP H06121787A
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JP
Japan
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living body
wave
information
height
lung function
Prior art date
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Application number
JP4275922A
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English (en)
Inventor
Takashi Takishima
任 滝島
Wataru Hida
渉 飛田
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CHIESUTO M I KK
Original Assignee
CHIESUTO M I KK
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Publication date
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 慢性閉塞性肺疾患の生体と正常な生体との識
別を簡便に行うことが可能な肺機能検査装置を提供す
る。 【構成】 運動負荷手段2により被検者Lに運動負荷を
与え続けると、心拍情報検出手段3は被検者Lから心電
図波形を検出し、P波の高さを求め、そのP波の高さ情
報を制御部5に出力する。一方、呼気ガス分析装置4
は、被検者Lの呼気ガスから酸素消費量を検出し、その
情報を制御部5に出力する。制御部5は、送出されたP
波の高さ及び酸素消費量の各情報に基づいて、P波の高
さと酸素消費量との関係図を作成し、表示部6に表示す
る。表示部6に表示されたP波の高さと酸素消費量との
関係図から、被検者LがCOPD患者であるか又は健常
者であるかの識別が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、慢性閉塞性肺疾患の生
体(主に患者)の診断に好適な肺機能検査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】慢性閉塞性肺疾患を放置しておくと、肺
循環血流の閉塞とその結果起こる肺動脈圧亢進とによっ
て、肺性心(右心室の拡張と肥大)を引き起こし、心機
能に重大な影響を与えてしまうことになる。このため、
慢性閉塞性肺疾患の早期発見は、極めて重要なことであ
る。
【0003】そのような慢性閉塞性肺疾患の患者と健常
者とを識別するために、従来は、スパイロメータを用い
た肺機能検査や胸部X線撮影、更に被検者から採血した
血液について血液酸素ガス分圧測定等の各種の検査を行
い、それらの検査結果に基づく総合的な診断により行わ
れていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うに数多くの検査を行って、総合的な診断をするという
ことは、医師にとって煩雑なことあった。また、患者に
とっても各種の検査を受けなければならないため苦痛で
あった。
【0005】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、慢性閉塞性肺疾患の生体と正常な生体
との識別を簡便に行うことが可能な肺機能検査装置を提
供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1記載の肺機能検査装置は、生体に一定の運動
負荷を与えつつ、前記生体の肺機能を検査する肺機能検
査装置において、前記運動中の生体から心拍情報を検出
する心拍情報検出手段と、前記運動中の生体の肺血行動
態情報を検出する血行動態情報検出手段とを有すること
を特徴とするものである。
【0007】請求項2記載の肺機能検査装置は、請求項
1記載の肺機能検査装置において、前記血行動態情報検
出手段は、前記生体から取り込んだ呼気ガスを分析して
得られた酸素消費量を、前記肺血行動態情報として検出
することを特徴とするものである。
【0008】請求項3記載の肺機能検査装置は、請求項
1記載の肺機能検査装置において、前記血行動態情報検
出手段は、前記生体から取り込んだ呼気ガスを分析して
得られた酸素ガス分圧を、前記肺血行動態情報として検
出することを特徴とするものである。
【0009】請求項4記載の肺機能検査装置は、請求項
1記載の肺機能検査装置において、前記血行動態情報検
出手段は、前記生体の一部に装着したプローブから光学
的に吸光度を検出し、その吸光度を換算して得られた酸
素飽和度を、前記肺血行動態情報として検出することを
特徴とするものである。
【0010】
【作用】上記構成の肺機能検査装置の作用を説明する。
【0011】請求項1記載の肺機能検査装置によれば、
慢性閉鎖塞性肺疾患の生体と正常な生体とでは、生体の
肺血行動態情報に対する心拍情報が異なる態様を示すこ
とから、慢性閉塞性肺疾患の生体と正常な生体との識別
が可能となる。
【0012】請求項2記載の肺機能検査装置によれば、
慢性閉鎖塞性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素消
費量に対する心拍情報が異なる態様を示すことから、請
求項1記載と同様の作用を奏する。
【0013】請求項3記載の肺機能検査装置によれば、
慢性閉鎖塞性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素ガ
ス分圧に対する心拍情報が異なる態様を示すことから、
請求項1記載と同様の作用を奏する。
【0014】請求項4記載の肺機能検査装置によれば、
慢性閉鎖塞性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素飽
和度に対する心拍情報が異なる態様を示すことから、請
求項1記載と同様の作用を奏する。また、血行動態情報
検出手段は、生体の一部に装着したプローブから光学的
に吸光度を検出し、その吸光度を換算して得られた酸素
飽和度を、前記肺の血行動態情報として検出するもので
あるから、血行動態情報検出手段は簡易な構成で済み、
従って、当該装置の簡素化を図れる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。
【0016】図1は本発明の肺機能検査装置の第1の実
施例を示す概略構成図である。
【0017】同図に示す第1の実施例の検査装置1は、
生体である被検者Lに一定の運動負荷を与える運動負荷
手段2と、被検者Lから心拍情報を検出する心拍情報検
出手段3と、被検者Lの肺血行動態情報を検出する血行
動態情報検出手段としての呼気ガス分析装置4と、本装
置1の各部を制御する制御部5と、CRTディスプレイ
の如き表示部6とを有している。
【0018】前記運動負荷手段2は、例えばレッグバイ
シクル・エルゴメータ(自転車型働力測定器)が適用さ
れる。
【0019】前記心拍情報検出手段3は、被検者Lの心
電図波形を検出する心電計30と、この心電計30によ
って得られた心電図波形を分析し、心室の興奮によって
生ずるP波の高さを求める心電図分析部31とを具備し
ている。
【0020】前記呼気ガス分析装置4は、被検者Lに装
着したマスクから呼気ガスを取り込んで、その呼気ガス
を分析して体内の酸素消費量又は体内の酸素ガス分圧P
2が求め得るものである。
【0021】前記制御部5は、本装置1の各部を制御す
ると共に、心電図分析部31から送出されるP波の高さ
情報と、呼気ガス分析装置4から送出される例えば酸素
消費量の情報に基づいて、P波の高さと酸素消費量との
関係図を作成し、表示部6に表示するものである。
【0022】次に、第1の実施例の動作を説明する。な
お、呼気ガス分析装置4は、酸素消費量を検出する場合
について説明する。
【0023】運動負荷手段2により被検者Lに一定の運
動負荷を与え続けると、心拍情報検出手段3の心電計3
0により被検者Lの心電図波形が連続して検出され、被
検者Lの呼気ガスが呼気ガス分析装置4に取り込まれて
分析され、酸素消費量が連続して検出される。
【0024】心電計30は、検出した心電図波形を心電
図分析部31に出力し、心電図分析部31は、その出力
された心電図波形を分析してP波の高さを求め、そのP
波の高さ情報を制御部5に出力する。また、呼気ガス分
析装置4は、検出した酸素消費量の情報を制御部5に出
力する。
【0025】このようにして、所定時間(約10分)分
のP波の高さ及び酸素消費量の各情報が、それぞれ心電
図分析部31及び酸素消費量検出手段4から制御部5に
送出されると、制御部5は、送出されたP波の高さ及び
酸素消費量の各情報に基づいて、P波の高さと酸素消費
量との関係図を作成し、表示部6に表示する。表示部6
に表示されたP波の高さと酸素消費量との関係図から、
被検者Lが慢性閉塞性肺疾患の患者(以下「COPD患
者」と略す。)であるか又は健常者であるかの識別が可
能となる。
【0026】このような上記第1の実施例の効果を図2
を参照して説明する。
【0027】図2は、P波の高さと酸素消費量との関係
をCOPD患者(実線)と健常者(破線)について調べ
た結果を示すグラフである。なお、縦軸は、一定時間P
波の高さを積算し、その値を安静時を100%として表
示したものである。また、同図は、51乃至79歳の2
3名のCOPD患者と、28乃至62歳の12名の健常
者を測定の対象としたものである。同図は、COPD患
者及び健常者共に運動レベルに伴ってP波の高さが増加
していることを示している。また、同図から運動負荷中
の酸素消費量が少ない段階(500ml/min)でP
波の高さの増加は、明らかに健常者とは顕著に異なって
いることが視覚的に認識できる。その増加の程度を最小
二乗法による線形回帰解析により定量的に調べると、C
OPD患者の線形回帰線の勾配(ΔP/ΔVO2 ,%/
ml/min)は、COPD患者で0.1乃至0.37
であり、健常者では0.5という値となり、両者で有意
な差がみられる。従って、このP波の高さの増加傾向を
調べることにより、COPD患者と健常者との識別が可
能となる。上述したように、COPD患者が健常者と比
較してP波の高さが顕著に増加するのは、運動時のP波
の高さの増加は、運動に対する肺血管反応を反映すると
共に、酸素,脱飽和に起因する肺高血圧の悪化を多少反
映しているからであると推察される。
【0028】従って、上記第1の実施例により以下の効
果を奏する。
【0029】(1) P波の高さ及び酸素消費量を測定する
だけで、COPD患者と健常者との識別し得るデータが
得られるので、医師の負担軽減が図れる。
【0030】(2) P波の高さ及び酸素消費量を測定する
だけであり、また、短時間(10分程度)の運動で済む
ので、患者の負担軽減が図れる。
【0031】(3) 本検査装置1は、運動負荷手段2,心
拍情報検出手段3,呼気ガス分析装置4,制御部5及び
表示部6から構成したものであるから、簡易な構成であ
りながら、COPD患者と健常者との識別が可能な肺機
能検査装置を提供することができる。
【0032】図3は本発明の肺機能検査装置の第2の実
施例を示す概略構成図である。
【0033】同図に示す第2の実施例の検査装置10
は、第1の実施例装置1と同様の運動負荷手段2及び心
拍情報検出手段3を有し、被検者Lの酸素飽和度SaO
2 を検出する血行動態情報としての酸素飽和度検出装置
14と、本装置10の各部を制御する制御部5と、CR
Tディスプレイの如き表示部6とを有している。
【0034】前記酸素飽和度検出装置14は、指,耳等
の身体の一部に装着するプローブ140と、パルスオキ
シメーター本体141とを具備している。
【0035】プローブ140は、赤色光(波長 660nm)
及び赤外光(波長 940nm)を発光する発光ダイオード
と、発光ダイオードが発光した赤色光及び赤外光を受光
する光ダイオードとを具備している。プローブ140を
装着した被検者Lの部位Laに発光ダイオードからの光
を透過させ、光ダイオードでその吸光度(透過光量)を
検出して電気信号に変換し、パルスオキシメーター本体
141に送信するようにしている。
【0036】パルスオキシメーター本体141は、CP
U141a,メモリ141bを具備している。CPU1
41aは、プローブ140から送信された電気信号に基
づき、プローブ140が検出した吸光度から動脈血の吸
光成分を抽出した後、動脈血酸素飽和度SaO2 を算出
するものである。また、メモリ141bには、図4に示
すような動脈血酸素飽和度とR/IR比との関係情報が
格納されている。
【0037】ここで「酸素飽和度」とは、ヘモグロビン
と実際に結合した酸素量と最大限結合可能な酸素との比
をいい、健康な人が静かにしている状態で動脈血酸素飽
和度は97乃至98%程度となる。また、肺血行動状態
が悪い程、運動負荷に対する肺胞近傍での収縮が大きく
なり、ヘモグロビンと酸素との結合が弱くなって、動脈
血酸素飽和度が低下する傾向にある。従って、動脈血酸
素飽和度を測定することにより、肺機能の測定が可能と
なる。
【0038】次に、CPU141aによる動脈血の吸光
成分の抽出を図4を参照して説明する。
【0039】図4は動脈血の吸光成分の抽出原理図であ
る。プローブ140が検出した吸光度は、図4に示すよ
うに、動脈血による吸光成分と、静脈血による吸光成分
と、組織による吸光成分とからなる。また、吸光の変動
成分は動脈血によるものである。そこで、CPU141
aは、吸光度全体から変動の不変な成分(静脈血による
吸光成分,組織による吸光成分)を数値的に差し引きし
て、動脈血からの吸光度のみを抽出する。
【0040】また、CPU141aによる動脈血酸素飽
和度の算出は、前記抽出を赤色光と赤外光とについて行
い、赤色光の吸光度(R)と赤外光の吸光度(IR)と
の比(R/IR比)を求め、メモリ141bに格納され
た図5に示すような動脈血酸素飽和度とR/IR比との
関係情報から飽和度を算出する。
【0041】上記構成の第2の実施例によれば、第1の
実施例と同様の作用,効果を奏すると共に、簡易な構成
の酸素飽和度検出装置14により血行動態情報を検出で
きるので、当該検査装置10全体の構成の簡素化を図れ
る。
【0042】なお、本発明は、以上に示した実施例の他
に、種々な実施が可能である。例えば、酸素ガス分圧を
肺血行動態情報として検出した場合でも、酸素消費量と
同様に、COPD患者と健常者との識別が可能なデータ
が得られる。
【0043】
【発明の効果】以上詳述したように請求項1記載の発明
によれば、慢性閉鎖塞性肺疾患の生体と正常な生体とで
は、生体の肺血行動態情報に対する心拍情報が異なる態
様を示すことから、慢性閉塞性肺疾患の生体と正常な生
体との識別を簡便に行うことが可能な肺機能検査装置を
提供することができる。
【0044】請求項2記載の発明によれば、慢性閉鎖塞
性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素消費量に対す
る心拍情報が異なる態様を示すことから、請求項1記載
と同様の効果を奏する。
【0045】請求項3記載の発明によれば、慢性閉鎖塞
性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素ガス分圧に対
する心拍情報が異なる態様を示すことから、請求項1記
載と同様の効果を奏する。
【0046】請求項4記載の発明によれば、慢性閉鎖塞
性肺疾患の生体と正常な生体とでは、酸素飽和度に対す
る心拍情報が異なる態様を示すことから、請求項1記載
と同様の効果を奏する。更に、血行動態情報検出手段
は、生体の一部に装着したプローブから光学的に吸光度
を検出し、その吸光度を換算して得られた酸素飽和度
を、前記肺の血行動態情報として検出するものであるか
ら、血行動態情報検出手段は簡易な構成で済み、従っ
て、当該装置の簡素化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の肺機能検査装置の第1の実施例を示す
概略構成図である。
【図2】本実施例の効果を説明するためのP波の高さと
酸素消費量との関係を示すグラフである。
【図3】本発明の肺機能検査装置の第2の実施例を示す
概略構成図である。
【図4】第2の実施例の酸素飽和度検出装置のCPUの
動作を説明するための図である。
【図5】第2の実施例の酸素飽和度検出装置のメモリに
格納されている関係図である。
【符号の説明】
1 肺機能検査装置 2 運動負荷手段 3 心拍情報検出手段 4 呼気ガス分析装置(血行動態情報検出手段) 14 酸素飽和度検出装置(血行動態情報検出手段) L 被検者(生体)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 生体に一定の運動負荷を与えつつ、前記
    生体の肺機能を検査する肺機能検査装置において、前記
    運動中の生体から心拍情報を検出する心拍情報検出手段
    と、前記運動中の生体の肺血行動態情報を検出する血行
    動態情報検出手段とを有することを特徴とする肺機能検
    査装置。
  2. 【請求項2】 前記血行動態情報検出手段は、前記生体
    から取り込んだ呼気ガスを分析して得られた酸素消費量
    を、前記肺血行動態情報として検出することを特徴とす
    る請求項1記載の肺機能検査装置。
  3. 【請求項3】 前記血行動態情報検出手段は、前記生体
    から取り込んだ呼気ガスを分析して得られた酸素ガス分
    圧を、前記肺血行動態情報として検出することを特徴と
    する請求項1記載の肺機能検査装置。
  4. 【請求項4】 前記血行動態情報検出手段は、前記生体
    の一部に装着したプローブから光学的に吸光度を検出
    し、その吸光度を換算して得られた酸素飽和度を、前記
    肺血行動態情報として検出することを特徴とする請求項
    1記載の肺機能検査装置。
JP4275922A 1992-10-14 1992-10-14 肺機能検査装置 Pending JPH06121787A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005034472A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Teijin Ltd 急性増悪の発生予測方法

Cited By (1)

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