JPH06205761A - Total evaluation for ventilation/gas exchange function, three-dimensional display method, and device - Google Patents

Total evaluation for ventilation/gas exchange function, three-dimensional display method, and device

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JPH06205761A
JPH06205761A JP5002848A JP284893A JPH06205761A JP H06205761 A JPH06205761 A JP H06205761A JP 5002848 A JP5002848 A JP 5002848A JP 284893 A JP284893 A JP 284893A JP H06205761 A JPH06205761 A JP H06205761A
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dimensional
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term
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Abstract

PURPOSE:To start the correct diagnosis and health care by three-dimensionally displaying the flow air quantity curve of expiration, CO2 pulmonary diffusing capacity, and alveolar air quantity on the rectangular coordinate system. CONSTITUTION:The three-dimensional rectangular coordinate system is constituted of multiple two-dimensional coordinate planes D1, D2, D3, D4 in time series based on the downward curue (postmaximum) of the flow air quantity curve of expiration and the vertical axis 37 perpendicular to the two-dimensional coordinate planes. The alveolar air quantity VA' is obtained from the CO2 pulmonary diffusing dovnward curve (postmaximum) the dilution of He. DLCO'/VA' or DLCO/VA indicating the gas exchange function is displayed on the vertical axis 37. The quadratic equation y=a0+a1x+a2x<2> is applied to the downward curve of each flow air quantity curve for display on the three-dimensional rectangular coordinate system constituted of DLOC'/VA' or DLOC/VA with the coefficient a1 of the primary term and the coefficient a2 of the secondary term. The first line corresponding to the upward or dowrward protruded bent shape of the dounrard curre and the second line corresponding to the double irregular bent shape of the downward curve are displayed on the two-dimensional coordinate planes of a1 and a2. Positions of a1 and a2 on the two-dimensional coordinate planes are compared with the first and second lines to evaluate the ventilation capability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、換気・ガス交換機能の
総合的評価および立体的表示方法ならびに装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a comprehensive evaluation and three-dimensional display method and apparatus for ventilation / gas exchange functions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、換気機能およびガス交換機能
を立体的に表示するための方法および装置は、全く提案
されていない。
2. Description of the Related Art Heretofore, no method and device for stereoscopically displaying a ventilation function and a gas exchange function have been proposed.

【0003】典型的な先行技術では、フローボリューム
曲線と呼ばれている呼気の最大流量気量曲線(略称ME
FV)を求め、全気量を4等分し、各気量時の流量を記
録している。
In a typical prior art, the maximum flow volume curve of expiratory air, called the flow volume curve (abbreviated as ME).
FV) is calculated, the total volume is divided into four equal parts, and the flow rate at each volume is recorded.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような先行技術で
は、流量気量曲線の特に下行脚の全体にわたる定量的な
把握が不可能である。
In such a prior art, it is impossible to quantitatively grasp the flow rate air volume curve particularly over the entire descending leg.

【0005】医師および患者にとって、肺の換気機能お
よびガス交換機能を一見して把握して評価することがで
きるようになれば、便利であろう。
It would be convenient for physicians and patients to be able to see and assess lung ventilation and gas exchange functions at a glance.

【0006】本発明の目的は、流量気量曲線の下行脚全
体にわたり、定量的な把握をして、気管支喘息、気管支
炎などの気道の機能的閉塞、および肺胞壁の破壊による
気道の閉塞に程度、すなわち肺気腫に由来する気道閉塞
性、ならびに肺の拘束性換気障害の進展している状況な
どを評価するとともに、DLCO測定による総合的なガス
交換機能を総合的に評価し、医師および患者にとって一
見してその把握を容易にすることができるようにした新
規な換気・ガス交換機能の立体的表示方法および装置を
提供することである。
The object of the present invention is to obtain a quantitative grasp over the entire descending limb of the flow volume curve to functionally obstruct the airway such as bronchial asthma and bronchitis, and obstruct the airway due to the destruction of the alveolar wall. The degree of airway obstruction resulting from emphysema, and the progress of restrictive ventilation disorders in the lungs, and the comprehensive gas exchange function by D LCO measurement. It is an object of the present invention to provide a novel three-dimensional display method and device for a ventilation / gas exchange function, which makes it easy for a patient to grasp at first glance.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、被験者の呼気
の流量気量曲線を時系列的に求めるとともに、各流量気
量曲線の検査体系と同一のCO肺拡散機能DLCO′また
はDLOCとそのときの肺胞気量VAまたはHeの稀釈から
A′とを求めてDLCO′/VA′またはDLCO/VAを演
算し、各流量気量曲線の下行脚に、2次式(y=a0+
a1・x+a2・x2)をあてはめて、1次項の係数a
1と2次項の係数a2とを用い、さらに、前記DLCO
/VA′またはDLCO/VAとともに、前記1次項の係数
a1と前記2次項の係数a2と前記値DLCO′/VA′ま
たはDLCO/VAとから成る3次元直交座標系に表し、前
記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2との2次元
座標面上には、下行脚の上または下に凸の折れ曲がり形
状に対応した第1ラインと、下行脚の2重の凹凸の折れ
曲がり形状に対応した第2ラインとを、表し、1次項の
係数と2次項の係数との2次元座標面上の位置を、第1
および第2ラインと比較して、換気能力を評価するとと
もに、前記値DLCO′/VA′またはDLCO/VAによるガ
ス交換能力を比較しながら総合的に換気・ガス交換機能
を評価することを特徴とする換気・ガス交換機能の総合
的評価および立体的表示方法である。
According to the present invention, a flow volume curve of expiratory air of a subject is obtained in time series, and the same CO lung diffusion function D LCO ′ or D LOC as the inspection system of each flow volume curve is obtained. And V A ′ from the dilution of the alveolar air volume V A or He at that time, and D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A is calculated, and the quadratic curve of each flow volume curve is quadratic. Formula (y = a0 +
a1 · x + a2 · x 2 ) and the coefficient a of the first-order term
1 and the coefficient a2 of the quadratic term, and further, the D LCO
/ V A ′ or D LCO / V A together with a three-dimensional Cartesian coordinate system consisting of the coefficient a1 of the first-order term, the coefficient a2 of the second-order term, and the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A. In the two-dimensional coordinate plane of the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term, the first line corresponding to the bent shape of the convex or downward convex of the descending leg and the double line of the descending leg. The second line corresponding to the bent shape of the unevenness is expressed, and the position of the coefficient of the first order term and the coefficient of the second order term on the two-dimensional coordinate plane is
And the second line, the ventilation capacity is evaluated, and the ventilation / gas exchange function is comprehensively evaluated by comparing the gas exchange capacity according to the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A. It is a comprehensive evaluation and three-dimensional display method of ventilation and gas exchange functions, which is characterized by the following.

【0008】また本発明は、被験者の呼気の流量気量曲
線の下行脚をストアするとともに、各流量気量曲線の検
査体系と同一のCO肺拡散機能DLCO′またはDLCOとそ
のときの肺胞気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求
めて値DLCO′/VA′またはDLCO/VAを演算してスト
アするメモリと、メモリにストアされている下行脚を読
出し、その下行脚を2次式にあてはめて、1次項の係数
a1と2次項の係数a2とを導出するとともに、値D
LCO′/VA′またはDLCO/VAを読出して導出する演算
手段と、前記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2
と前記値DLCO′/VA′またはDLCO/VAとから成る3
次元直交座標系に、各座標位置を表示する表示手段とを
含むことを特徴とする換気・ガス交換機能の立体的表示
装置である。
Further, the present invention stores the descending leg of the flow volume curve of the expiratory air of the subject, and has the same CO lung diffusion function D LCO ′ or D LCO and the lung at that time as the inspection system of each flow volume curve. V A ′ is obtained from the dilution of the cell volume V A or He, and a memory for calculating and storing the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A and a descending leg stored in the memory are read, The descending leg is applied to a quadratic equation to derive the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term, and the value D
Operation means for reading and deriving LCO '/ VA ' or DLCO / VA , coefficient a1 of the first-order term and coefficient a2 of the second-order term
And said value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A 3
A three-dimensional display device having a ventilation / gas exchange function, characterized in that the three-dimensional Cartesian coordinate system includes display means for displaying each coordinate position.

【0009】また本発明は、被験者の呼気の複数の各流
量気量曲線の各下行脚に、2次式(y=a0+a1・x
+a2・x2)をあてはめて、1次項の係数a1と2次
項の係数a2とを用いるとともに、各流量気量曲線の検
査体系と同一のCO肺拡散機能DLCO′またはDLCOとそ
のときの肺胞気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求
めて、値DLCO′/VA′またはDLCO/VAを演算し、前
記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2と前記値D
LCO′/VA′またはDLCO/VAとから成る3次元直交座
標系に、各座標位置を表示したことを特徴とする換気・
ガス交換機能の立体的表示装置である。
Further, according to the present invention, a quadratic equation (y = a0 + a1.x) is added to each descending leg of each of the plurality of flow volume curves of the expiratory air of the subject.
+ A2 · x 2 ) and the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term are used, and the CO lung diffusion function D LCO ′ or D LCO and the same as the inspection system of each flow volume curve are used. The value of D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A is calculated by obtaining V A ′ from the dilution of the alveolar air volume V A or He, and the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term are calculated. The value D
Ventilation characterized by displaying each coordinate position on a three-dimensional Cartesian coordinate system consisting of LCO '/ VA ' or DLCO / VA
It is a three-dimensional display device with a gas exchange function.

【0010】また本発明は、被験者の口にくわえられる
管と、CO、He、O2およびN2を含む混合ガスを供給
する混合ガス源と、流量計と、管に混合ガス源または流
量計を切換えて接続する第1切換え弁と、バッグと、第
1切換え弁および流量計を介する呼気を大気放散し、ま
たはバッグに導く第2切換え弁と、バッグ内のCOおよ
びHeの各濃度を検出する濃度検出手段と、第1切換え
弁を制御し、また流量計の出力に応答して第2切換え弁
を制御する制御手段と、流量計と前記各濃度検出手段と
の出力に応答して、流量気量曲線の下行脚に、2次式
(y=a0+a1・x+a2・x2)をあてはめて1次
項の係数a1と2次項の係数a2とを用い、またCO肺
拡散能力DLCO′またはDLCOとそのときの肺胞気量VA
またはHeの稀釈からVA′とを求めて値DLCO′/
A′またはDLCO/VAを演算する演算手段と、演算手
段の出力に応答して、前記1次項の係数a1と前記2次
項の係数a2と前記値DLCO′/VA′またはDLCO/VA
とから成る3次元直交座標系に、各座標位置を表示する
表示手段とを含むことを特徴とする換気・ガス交換機能
の立体的表示装置である。
The present invention also provides a pipe held in the mouth of a subject, a mixed gas source for supplying a mixed gas containing CO, He, O 2 and N 2 , a flow meter, and a mixed gas source or flow meter for the pipe. A first switching valve for switching and connecting a bag, a bag, a second switching valve for venting exhaled air through the first switching valve and a flow meter to the atmosphere, or for guiding to the bag, and detecting respective concentrations of CO and He in the bag For controlling the first switching valve, and for controlling the second switching valve in response to the output of the flow meter, and in response to the outputs of the flow meter and each of the concentration detecting means, the descending limb of the flow air amount curve, a quadratic equation (y = a0 + a1 · x + a2 · x 2) using a first coefficient of order terms a1 and the second coefficient of order term a2 by applying a and CO pulmonary diffusing capacity D LCO 'or D LCO and alveolar air volume V A at that time
Or V A ′ is obtained from the dilution of He and the value D LCO ′ /
V A ′ or D LCO / V A ′ and D LCO ′ / V A ′ or D in response to the output of the calculation unit and the first order term coefficient a1 and the second order term coefficient a2 LCO / VA
A three-dimensional display device having a ventilation / gas exchange function, which includes a display means for displaying each coordinate position in a three-dimensional orthogonal coordinate system consisting of.

【0011】[0011]

【作用】本発明に従えば、被験者の呼気の最大流量気量
曲線を求めて、その下行脚をメモリにストアしておき、
このメモリにストアされている下行脚を、2次式にあて
はめて、その2次式の1次項の係数と2次項の係数とを
演算して求める。この1次項の係数と2次項の係数と
は、流量気量曲線の下行脚の折れ曲りの程度に対応して
いる。したがってこのような各係数に基づいて、気道閉
塞性および肺の拘束性などの評価を行うことができる。
According to the present invention, the maximum flow volume curve of the expiratory air of the subject is obtained, and the descending leg thereof is stored in the memory,
The descending leg stored in this memory is applied to a quadratic equation, and the coefficient of the primary term and the coefficient of the quadratic term of the quadratic equation are calculated. The coefficient of the first-order term and the coefficient of the second-order term correspond to the degree of bending of the descending leg of the flow volume curve. Therefore, it is possible to evaluate airway obstruction and lung restraint based on each of these coefficients.

【0012】また本発明に従えば、このような1次項の
係数a1と2次項の係数a2との2次元座標面に垂直
に、各流量気量曲線の検査体系と同一の検査体系におけ
るCO肺拡散能力DLCO′またはDLCOと、そのときの肺
胞気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求めた値D
LCO′/VA′またはDLCO/VAを演算して求め、この値
をもう1つの軸に表して、3次元直交座標系に表示す
る。このような3次元直交座標系に各座標位置を表示す
ることによって、医師と患者とは、一見して、肺の換気
機能およびガス交換機能を把握して評価することが容易
となる。医師にとっては、患者のための適確な診断およ
び保健指導を行うことができ、たとえば患者がたばこを
止めるべきであるとか、仮にたばこを吸っていても、野
菜を多く摂取しているとき、換気機能あるいはガス交換
機能は低下しないので、そのような患者の個別的な保健
指導を細かく行うことができるようになる。
According to the present invention, the CO lung in the same inspection system as the inspection system of each flow volume curve is perpendicular to the two-dimensional coordinate plane of the coefficient a1 of the first order term and the coefficient a2 of the second order term. A value D obtained by calculating the diffusion capacity D LCO ′ or D LCO and V A ′ from the dilution of the alveolar air volume V A or He at that time
LCO '/ VA ' or DLCO / VA is calculated and obtained, and this value is displayed on the other axis and displayed in the three-dimensional Cartesian coordinate system. By displaying each coordinate position on such a three-dimensional orthogonal coordinate system, the doctor and the patient can easily understand and evaluate the ventilation function and gas exchange function of the lungs at first glance. For physicians, it is possible to provide appropriate diagnosis and health guidance for the patient, for example, if the patient should stop smoking, or if he smokes a lot but eats a lot of vegetables. Since the function or the gas exchange function does not deteriorate, it becomes possible to provide detailed health guidance for such patients individually.

【0013】また患者にとっては、医学的知識がなくて
も、患者自身の肺の換気機能およびガス交換機能の把握
と理解ができ、主体的、積極的な生活の仕方の改善の一
助にすることができる。
For a patient, even without medical knowledge, he / she can understand and understand the ventilation function and gas exchange function of the lung of the patient himself / herself, and contribute to the improvement of the active and proactive way of life. You can

【0014】なお本発明に従えば、横軸を2次項の係数
とし、縦軸を1次項の係数とする2次元座標面を成す表
示面上に、演算して求めた1次項の係数と2次項の係数
とから成る座標位置を表示し、この表示面上に、下行脚
の上または下に凸の曲り形状に対応した第1のライン
と、下行脚の2重の凹凸度の折れ曲り形状、すなわちダ
ブルコンケイブと呼ぶことができる形状に対応した第2
のラインとを表示しておくことによって、前記演算して
求めた1次項の係数と2次項の係数とに基づく気道閉塞
性などの評価が容易になる。第1、第2および第4ライ
ンは、直線であってもよい。
According to the present invention, the coefficient of the first-order term and the coefficient of the second-order term obtained by the calculation are 2 on the display surface forming a two-dimensional coordinate plane with the coefficient of the second-order term on the horizontal axis and the coefficient of the first-order term on the vertical axis. The coordinate position consisting of the coefficient of the next term is displayed, and on this display surface, the first line corresponding to the curved shape of the convex or downward convex of the descending leg and the bent shape of the double concave and convex of the descending leg are displayed. , That is, the second corresponding to the shape that can be called double concave
By displaying the above line, it becomes easy to evaluate the airway obstruction and the like based on the coefficient of the first-order term and the coefficient of the second-order term obtained by the calculation. The first, second and fourth lines may be straight lines.

【0015】さらに本発明に従えば、表示面上には、肺
気腫様の第3ラインを表示することによって、肺気腫へ
の移行状態を判断することができる。さらにまた表示面
上に喘息発作時の第4ラインを表示して、喘息発作の程
度を評価することができる。
Further, according to the present invention, the transition state to emphysema can be judged by displaying the third line emphysema-like on the display surface. Furthermore, the fourth line at the time of an asthma attack can be displayed on the display surface to evaluate the degree of the asthma attack.

【0016】本件発明者の実験によれば、流量気量曲線
の下行脚を、上述のように2次式にあてはめてその1次
項と2次項の各係数を求めるようにし、これによって下
行脚の折れ曲りの程度を十分に把握することが可能であ
ることが確認された。流量気量曲線の下行脚に対する多
次式のあてはめ精度を向上するには、3次式以上、たと
えば6次〜10次の回帰式をあてはめて、各項の係数を
評価することによって、下行脚の折れ曲りの程度をもっ
と高精度に把握することが可能であるけれども、実務上
では、上述の2次式を下行脚にあてはめることによっ
て、気道閉塞性などの評価を十分に達成することができ
ることが確認された。
According to the experiments conducted by the inventor of the present invention, the descending leg of the flow volume curve is applied to the quadratic equation as described above to obtain the respective coefficients of the first-order term and the second-order term. It was confirmed that it is possible to fully understand the degree of bending. In order to improve the fitting accuracy of the multi-order equation for the descending leg of the flow volume curve, a regression equation of cubic or higher order, for example, 6th to 10th is applied, and the coefficient of each term is evaluated to obtain the descending leg. Although it is possible to grasp the degree of bending of the robot with higher accuracy, in practice, by applying the above-described quadratic equation to the descending leg, it is possible to achieve sufficient evaluation of airway obstruction, etc. Was confirmed.

【0017】流量気量曲線は、被験者の呼気を時間経過
に伴って測定しつつ求めてもよいけれども、あるいはま
た、予め測定されて記録紙などの上に記録表示された流
量気量曲線を光学的手段によって読取って、少なくとも
その下行脚をメモリにストアして、演算を行うようにし
てもよい。
The flow volume curve may be obtained by measuring the expiratory air of the subject over time, or alternatively, the flow volume curve previously measured and recorded and displayed on a recording paper or the like is optically measured. It may be read by a physical means and at least the descending leg thereof may be stored in the memory to perform the calculation.

【0018】さらに本発明に従えば、CO、He、O2
およびN2を含む混合ガス源と流量計と第1および第2
切換え弁とバッグとを備える装置によって、被験者の呼
気の流量気量曲線を求めると同時に、値DLCO′/VA
またはDLCO/VAを演算するに必要なデータを同時に求
めることができるようになり、各測定時における時間の
ずれがなくなり、正確に同一の検査体系での測定が可能
となり、精度の向上を図ることができるようになる。
Further in accordance with the present invention, CO, He, O 2
A mixed gas source containing N and N 2 , a flow meter, and first and second
A device equipped with a switching valve and a bag is used to determine the flow volume curve of the subject's exhaled air and at the same time the value D LCO ′ / V A ′.
Alternatively, it becomes possible to simultaneously obtain the data required to calculate D LCO / V A , eliminating the time lag between each measurement, enabling accurate measurement with the same inspection system, and improving accuracy. You will be able to plan.

【0019】[0019]

【実施例】図1は、本発明の一実施例の表示面の正面図
である。肺機能が検査されるべき被験者のたとえば立位
での呼気の流量気量曲線の下行脚に基づく時系列的な複
数の2次元座標面D1,D2,D3,…,Diとそれら
の2次元座標面に垂直な縦軸37によって3次元直交座
標系が構成される。この縦軸37によって、ガス交換機
能を表す後述のDLCO′/VA′またはDLCO/VAを表示
する。このような3次元の立体的表示によって、肺の換
気機能およびガス交換機能を関連づけて把握して評価す
ることが正確に、かつ容易に可能になる。このような3
次元直交座標系に表されるラインは、図1において参照
符38で示される。
1 is a front view of a display surface according to an embodiment of the present invention. A plurality of time-series two-dimensional coordinate planes D1, D2, D3, ..., Di and their two-dimensional coordinates based on the descending leg of the exhalation flow volume curve of the subject whose lung function is to be examined A vertical axis 37 perpendicular to the plane constitutes a three-dimensional orthogonal coordinate system. The vertical axis 37 indicates D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A, which will be described later, which represents the gas exchange function. With such a three-dimensional stereoscopic display, the ventilation function and the gas exchange function of the lungs can be accurately and easily associated and grasped and evaluated. Like this 3
The line represented in the dimensional Cartesian coordinate system is designated by the reference numeral 38 in FIG.

【0020】図2は、図1における2次元座標面D1〜
Diのうちの1つの2次元座標面を示す。被験者のたと
えば立位における最大呼気流量気量曲線の計測は、たと
えば気量10mL毎に流量がサンプリングされて、行わ
れる。リットルは、記号Lで表すことがある。流量の最
大値PEFRから最大呼気位の残気量RVまでの下行脚
が上に凸のライン1、下の凸のライン2、直線3および
2重の凹凸度のいわゆるダブルコンケイブのライン4に
応じて、その下行脚の定量的な評価が、本発明によって
初めて可能になる。
FIG. 2 shows the two-dimensional coordinate planes D1 to D1 in FIG.
2 shows a two-dimensional coordinate plane of one of Di. The measurement of the maximum expiratory flow rate / volume curve of, for example, the standing position of the subject is performed by sampling the flow rate for each 10 mL of volume. The liter may be represented by the symbol L. From the maximum flow rate PEFR to the residual volume RV at the maximum expiratory position, depending on the line 1 in which the descending leg is convex upward, the line 2 in downward convex, the straight line 3 and the line 4 of the double concave with double unevenness. For the first time, the present invention enables quantitative evaluation of the descending limb.

【0021】下行脚のライン1〜4は、本発明に従え
ば、2次式にあてはめ、その2次式の1次項の係数a1
と2次項の係数a2とを、図2の表示面上に、座標位置
として表す。2次式の定数項も同時に求められるが、定
数項は本来0と考えられるため、本発明では用いられな
い。
According to the present invention, the lines 1 to 4 of the descending leg are fitted to a quadratic equation, and the coefficient a1 of the primary term of the quadratic equation is used.
And the coefficient a2 of the quadratic term are represented as coordinate positions on the display surface of FIG. Although the constant term of the quadratic equation is also obtained at the same time, the constant term is originally considered to be 0 and is not used in the present invention.

【0022】図2の表示面において、横軸(すなわちX
軸)に2次項の係数a2を表し、縦軸(すなわちY軸)
には1次項の係数a1を表し、このような2次元座標面
を成す表示面上に、下行脚にあてはめた2次式の1次項
の係数a1と2次項の係数a2の座標(a2,a1)の
座標位置を表す。このような2次元座標面上における1
次項の係数a1と2次項の係数a2とから成る座標位置
に基づき、気道閉塞性などの評価を定量的に行うことが
できる。この図2に示される表示面上には、下行脚の上
に凸または下に凸の折れ曲り形状に対応した第1の直線
であるライン5が描かれている。図3の下行脚が上に凸
であるライン1は、図2では斜線を施して示す領域18
に対応し、このとき気道閉塞性の指標である1秒率が9
5%程度を超える高い値を示す。したがって1秒率では
評価することができないものである。肺の拘束性が進展
しているときには、座標位置は領域19にある。このラ
イン5は、前述の図3における下行脚のライン1,2に
対応している。
On the display surface of FIG. 2, the horizontal axis (ie X
(Axis) represents the coefficient a2 of the quadratic term, and the vertical axis (that is, the Y axis)
Represents the coefficient a1 of the first-order term, and the coordinates (a2, a1 ) Represents the coordinate position. 1 on such a two-dimensional coordinate plane
Based on the coordinate position composed of the coefficient a1 of the next term and the coefficient a2 of the second term, it is possible to quantitatively evaluate the airway obstruction. On the display surface shown in FIG. 2, a line 5 that is a first straight line corresponding to a bent shape that is convex upward or downward downward is drawn. A line 1 in which the descending leg of FIG. 3 is convex upward is a region 18 shown by hatching in FIG.
The 1-second rate, which is an index of airway obstruction, was 9
It shows a high value exceeding about 5%. Therefore, it cannot be evaluated at the rate of 1 second. The coordinate position is in the region 19 when the restraint of the lung is developing. This line 5 corresponds to the lines 1 and 2 of the descending leg in FIG. 3 described above.

【0023】図3のライン3は、直線であり、このライ
ン3は、図2では縦軸に対応し、2次項の係数a2は零
である。図3のライン4は前述のように2重の凹凸度の
折れ曲り形状を有しており、図2では、第2の直線であ
るライン6に対応する。ライン6上に座標位置がある被
験者は、鼻アレルギー患者であることが多い。たばこを
吸わない健康人は、参照符7で示される領域にある。ま
たたばこを吸う喫煙者である健康人は参照符8で示され
る領域にある。さらにまた参照符9で示される領域で
は、肺機能の回復のために、対策が必要であって、たと
えば位置9aに該当するときには、喫煙を減らすように
すべきであり、また位置9bに該当するときには、栄養
および運動などに関する健康指導の指示を行うことにな
る。
Line 3 in FIG. 3 is a straight line, which corresponds to the vertical axis in FIG. 2 and the coefficient a2 of the quadratic term is zero. As described above, the line 4 in FIG. 3 has a bent shape with double unevenness, and corresponds to the line 6 which is the second straight line in FIG. The subject whose coordinate position is on the line 6 is often a nasal allergy patient. A healthy person who does not smoke is in the area indicated by reference numeral 7. A healthy person who is a smoker is in the area indicated by reference numeral 8. Furthermore, in the area indicated by reference numeral 9, measures need to be taken for recovery of lung function, eg smoking should be reduced when position 9a is applied and position 9b is applied. Occasionally, he will give instructions on health guidance regarding nutrition and exercise.

【0024】こうして表示面上には、原点を通る直線1
0,11,12を描くことによって、各領域7,8,9
の判別を容易に行うことができる。すなわち、本発明で
は、1秒率の評価に比べて肺の換気力学的特性をも加味
して定量的に評価することができる。
Thus, a straight line 1 passing through the origin is displayed on the display surface.
By drawing 0, 11, 12 each area 7, 8, 9
Can be easily determined. That is, in the present invention, it is possible to make a quantitative evaluation in consideration of the ventilation mechanical characteristics of the lung as compared with the evaluation of the 1-second rate.

【0025】表示面上には、さらに肺気腫様の第3の直
線であるライン13を描く。肺胞壁の破壊が進行してい
くにつれて、ライン14を矢符15で示すように座標位
置が移動し、ライン13上付近において肺気腫が完成し
ていることが判る。
A line 13 which is a third straight line similar to emphysema is further drawn on the display surface. As the destruction of the alveolar wall progresses, the coordinate position moves as indicated by the arrow 15 on the line 14, and it can be seen that the emphysema is completed near the line 13.

【0026】さらに気管支喘息発作時の第4の直線であ
るライン16が描かれる。発作が進展すると、座標位置
は矢符17で示されるように移動する。
Further, a line 16 which is a fourth straight line during a bronchial asthma attack is drawn. As the seizure progresses, the coordinate position moves as indicated by arrow 17.

【0027】このようにして図3に示される流量気量曲
線を求め、その下行脚のライン1〜4に、2次式をあて
はめて、その1次項の係数a1と2次項の係数a2を、
図2に示される2次元座標面の表示面上に表すことによ
って、気道閉塞性などの評価を定量的に行うことが可能
になる。
In this way, the flow volume curve shown in FIG. 3 is obtained, and a quadratic equation is applied to the lines 1 to 4 of the descending leg to obtain the coefficient a1 of the primary term and the coefficient a2 of the quadratic term.
By displaying it on the display surface of the two-dimensional coordinate plane shown in FIG. 2, it becomes possible to quantitatively evaluate the airway obstruction.

【0028】図4は、肺のガス交換機能の指標としての
CO肺拡散能力DLCO′またはDLCOと、そのときの肺胞
気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求めて、値D
LCO′/VA′またはDLCO/VAを演算して求めるための
手法を説明するための図である。
FIG. 4 shows the values obtained by obtaining CO lung diffusion capacity D LCO ′ or D LCO as an index of the gas exchange function of the lung and V A ′ from the dilution of the alveolar air volume V A or He at that time. D
It is a figure for demonstrating the method for calculating | requiring LCO '/ VA ' or DLCO / VA .

【0029】CO肺拡散能力DLCO′またはDLCOの測定
方法は、1回呼吸(single breath)法が採用され、こ
れは、息こらえ(breath holting)法ともいわれてい
る。被験者は、最大呼気位RVから最大吸気位TLCま
で一挙に混合ガスを吸入し、この位置で吸気の始めから
正確に10秒間の呼吸停止をさせる。その後、急速に最
大呼出させ、最初の750mLを捨てて、残りの呼気ガ
スをサンプルバッグ39(次の図5参照)に集めてガス
分析を行う。前記混合ガスは、0.3%CO、10%H
e、20%O2および70%N2の4者混合ガスである。
The CO lung diffusion capacity D LCO ′ or D LCO is measured by a single breath method, which is also called a breath holting method. The subject inhales the mixed gas all at once from the maximum expiratory position RV to the maximum inspiratory position TLC, and stops breathing for exactly 10 seconds from the beginning of inspiration at this position. Thereafter, the maximum exhalation is rapidly performed, the first 750 mL is discarded, and the remaining exhaled gas is collected in the sample bag 39 (see FIG. 5 below) for gas analysis. The mixed gas is 0.3% CO, 10% H
e, a mixed gas of 20% O 2 and 70% N 2 .

【0030】COは肺でとられるのでFACOは時間とと
もに減少するが、Heは肺でとられないので時間によっ
て変わらない。呼出He濃度をFAHeとすると、t=0
におけるFACO(0)は FACO(0)=FICO・FAHe/FIHe …(1) として求められる。定義より DLCO=V″CO/PACO …(2) である。V″COはVCOの1階微分である。この式に V″CO=−dVCO(t)/dt PACO=PACO(t) …(3) を代入すると dVCO(t)/dt=−DLCO・PACO(t) …(4) となる。ここで、 VCO(t)=FACO(t)・VA(t) …(5) であるから、 dVCO(t)/dt=FACO(t)・dVA(t)/dt +VA(t)・dFACO(t)/dt …(6) であり、 VA(t)=一定 …(7) なら、 dVA(t)/dt=0 …(8) であるから dVCO(t)/dt=VA・dFACO(t)/dt …(9) また PACO(t)=(PB−47)FACO(t) …(10) この2つを上式に代入すると
Since CO is taken in the lungs, F ACO decreases with time, but He is not taken in the lungs, so it does not change with time. If the calling He concentration is F AHe , t = 0
F ACO (0) in is calculated as F ACO (0) = F ICO · F AHe / F IHe (1) By definition, D LCO = V ″ CO / P ACO (2). V ″ CO is the first derivative of V CO . Substituting V ″ CO = −dV CO (t) / dt P ACO = P ACO (t) (3) into this equation, dV CO (t) / dt = −D LCO · P ACO (t) (4) Here, since V CO (t) = F ACO (t) · V A (t) (5), dV CO (t) / dt = F ACO (t) · dV A (t ) / Dt + V A (t) · dF ACO (t) / dt (6), and if V A (t) = constant (7), then dV A (t) / dt = 0 (8) Therefore, dV CO (t) / dt = VA · dF ACO (t) / dt (9) Also, P ACO (t) = (P B −47) F ACO (t)… (10) Substituting into the above equation

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】これがKroghの式である。tを秒にす
ると、
This is the Krogh equation. If t is seconds,

【0033】[0033]

【数2】 [Equation 2]

【0034】FACO(0)に上式(1)を代入する
と、
Substituting the above equation (1) into FACO (0),

【0035】[0035]

【数3】 [Equation 3]

【0036】VAの単位はmlSTPDで、t=10秒
として、DLCO(ml・min-1・torr-1)を計算
で求めることができる。
The unit of V A is mlSTPD, and when t = 10 seconds, D LCO (ml · min −1 · torr −1 ) can be calculated.

【0037】DLCOは式(13)で計算されるが、VA
求め方に2通りある。第1の求め方は、DLCO測定時の
吸入気量(VI)に予め測定しておいた残気量(RV)
を加えて、肺胞気量(VA)を求める。通常RV位から
TLC位までの吸入なのでVIは吸気肺活量に、VAは全
肺気量(TLC)にほぼ等しい値となる。第2の求め方
は、DLCOの測定時のHeの稀釈から次式でVAを測定す
る方法がある。この場合には通常のVAと区別するため
に、VA′で表すのが一般的である。
Although D LCO is calculated by the equation (13), there are two methods for obtaining V A. The first Determination is, D intake air amount at the time of LCO measuring residual capacity measured in advance in (V I) (RV)
Is added to obtain the alveolar volume (V A ). Since inhalation is normally performed from the RV position to the TLC position, V I has a value substantially equal to inspiratory vital capacity and V A has a value substantially equal to total lung capacity (TLC). The second method is to measure V A by the following formula from the dilution of He when measuring D LCO . In this case, in order to distinguish it from the normal V A , it is generally expressed as V A ′.

【0038】 FIHe(VI−VD)=FAHe・VA′ …(14) の関係が成立する。これより、 VA′=FIHe(VI−VD)/FAHe …(15) となる。この場合VIに比べるとVDはきわめて小さいの
で、 VI−VD≒VI …(16) とすることができる。
The relationship of F IHe (V I −V D ) = F AHe · V A ′ (14) is established. From this, the V A '= F IHe (V I -V D) / F AHe ... (15). In this case, V D is extremely smaller than V I , so that V I −V D ≈V I (16)

【0039】 VA′=VI・FIHe/FAHe …(17) でVA′を求める。V′を式(13)のVAに代入した場
合DLCO′として、通常のDLCOと区別する。
[0039] determine the 'V A in = V I · F IHe / F AHe ... (17)' V A. When V'is substituted for V A in the equation (13), it is distinguished from normal D LCO as D LCO ′.

【0040】図5は、本発明の一実施例の全体の系統図
である。被験者の換気機能およびガス交換機能の同時的
な、したがって同一検査体系での不測定を行うために、
被験者は口に管21をくわえる。混合ガス源40からは
第1切換え弁41に前記混合ガスを供給する。第1切換
え弁41には呼気の流量を計測する流量計22が接続さ
れ、その流量計22の出力は処理回路23に与えられ、
流量と気量とが時間経過に伴ってサンプリングされて読
取られる。流量計22からの呼気は、管路42から第2
切換え弁43に導かれ、この第2切換え弁43は、管路
42からの呼気を管路44から大気放散し、または管路
45を経て可撓性のあるサンプリングバッグ39に導
く。バッグ39内の呼気の使用濃度は、使用濃度検出手
段46によって検出され、またHeの濃度はHe濃度検
出手段47によって検出され、それらの各濃度検出手段
46,47の出力は処理回路23に与えられる。
FIG. 5 is an overall system diagram of one embodiment of the present invention. In order to make a simultaneous measurement of the ventilation function and the gas exchange function of the subject, and thus in the same test system,
The subject holds the tube 21 in his mouth. The mixed gas is supplied from the mixed gas source 40 to the first switching valve 41. A flow meter 22 for measuring the flow rate of the exhaled air is connected to the first switching valve 41, and the output of the flow meter 22 is given to the processing circuit 23.
The flow rate and the air volume are sampled and read over time. The exhalation from the flow meter 22 is transmitted from the conduit 42 to the second
Guided to the switching valve 43, the second switching valve 43 dissipates the exhaled air from the conduit 42 to the atmosphere from the conduit 44 or to the flexible sampling bag 39 via the conduit 45. The use concentration of the expired air in the bag 39 is detected by the use concentration detecting means 46, and the concentration of He is detected by the He concentration detecting means 47, and the outputs of the respective concentration detecting means 46, 47 are given to the processing circuit 23. To be

【0041】図6は、図5に示される処理回路23の動
作を説明するためのフローチャートである。ステップn
1からステップn2に移り、第1切換え弁41を第1位
置41aから第2位置41bに切換え、被験者は管21
を口にくわえた状態で混合ガス源40からの混合ガスを
最大呼気位RVから最大給気位TLCまで一挙に吸入
し、この位置で給気の始めから正確に10秒間の呼吸停
止をさせる。次に、ステップn3において第1切換え弁
41を第1位置41aに切換え、このとき第2切換え弁
43は第1位置43aとしておき、急速に最大呼出させ
る。このときステップn4では、流量計22による呼気
の流量の時間経過を測定し、メモリ24にストアする。
ステップn5において呼気の最初から750mLを測定
し、その750mL分の呼気は、第2切換え弁43の第
1位置43aから管路44を経て大気放散される。次の
ステップn6では、第2切換え弁43を第2位置43b
に切換え、ステップn7では、残りの呼気ガスをバッグ
39に管路45を経て1000mLを貯留し、そのとき
においてもまたステップn8では、流量計22の計測値
を時間経過に伴って測定してメモリ24にストアしてお
く。ステップn9では、ステップn7において1000
mLの計測後に、第1位置43aに切換えて、残りの呼
気を大気放散させ、このときにおいてもまた流量計22
の計測値は処理回路23からメモリ24にストアされ
る。こうして気量と流量とが対応づけてメモリ24にス
トアされることになる。
FIG. 6 is a flow chart for explaining the operation of the processing circuit 23 shown in FIG. Step n
1 to step n2, the first switching valve 41 is switched from the first position 41a to the second position 41b, and the subject
In the state of being held in the mouth, the mixed gas from the mixed gas source 40 is sucked all at once from the maximum expiratory position RV to the maximum supply level TLC, and the breathing is stopped at this position for exactly 10 seconds from the beginning of the supply. Next, in step n3, the first switching valve 41 is switched to the first position 41a, at which time the second switching valve 43 is set to the first position 43a, and the maximum switching is rapidly performed. At this time, in step n4, the passage of time of the flow rate of the exhalation by the flow meter 22 is measured and stored in the memory 24.
In step n5, 750 mL of the exhaled breath is measured, and the 750 mL portion of the exhaled air is emitted to the atmosphere from the first position 43a of the second switching valve 43 via the pipe line 44. In the next step n6, the second switching valve 43 is moved to the second position 43b.
In step n7, 1000 mL of the remaining exhaled gas is stored in the bag 39 via the pipe 45, and at that time also, in step n8, the measured value of the flow meter 22 is measured with time and stored. Store at 24. At step n9, at step n7 1000
After the measurement of mL, the first position 43a is switched to allow the remaining exhaled air to diffuse into the atmosphere, and at this time, the flow meter 22
The measured value of is stored in the memory 24 from the processing circuit 23. In this way, the volume and the flow rate are stored in the memory 24 in association with each other.

【0042】処理回路23には陰極線管または液晶表示
素子などを用いた目視表示手段25が備えられ、その表
示面26には、前述の図1〜図4などを表示することが
できる。また記録紙27に、既に測定してある流量気量
曲線が描かれているときには、その記録紙27を、光学
的に読取る読取手段28に供給してその記録紙27に記
録されている流量気量曲線を読取り、メモリ24にスト
アすることもまた可能である。
The processing circuit 23 is provided with a visual display means 25 using a cathode ray tube or a liquid crystal display element, and the display surface 26 thereof can display the above-mentioned FIGS. Further, when the flow amount curve already measured is drawn on the recording paper 27, the recording paper 27 is supplied to the reading means 28 for optically reading and the flow amount air recorded on the recording paper 27 is supplied. It is also possible to read the quantity curve and store it in the memory 24.

【0043】処理回路23は、ステップn10でメモリ
24にストアされている流量気量曲線の下行脚のピーク
位置を検出し、そのときの最大流量PEFRおよびその
ときの気量V1を求める。ステップn11では、流量気
量曲線の気量に関して、相対気量または絶対気量のいず
れかの選択をする。相対気量Rは、式18で示される。
The processing circuit 23 detects the peak position of the descending leg of the flow volume curve stored in the memory 24 in step n10, and obtains the maximum flow rate PEFR at that time and the air volume V1 at that time. At step n11, relative volume or absolute volume is selected for the volume of the flow volume curve. The relative volume R is shown in Equation 18.

【0044】 R=VCX/VC1 …(18) ここでVC1は、図7において下行脚のピーク時の気量
V1から最大呼気位(RV位)までの気量であり、 VC1=VC−V1 …(19) VCXは、それらの点A(PEFR位),B(RV位)
間におけるRV位からさかのぼる気量を示す。したがっ
て上述の相対気量は、下行脚のピーク時の気量VC1を
1.0とし、RV位を零としたときの気量の度合いを表
している。このような相対気量を採用することによっ
て、多数の被験者相互間の下行脚の評価を相対的に行う
ことができる。絶対気量というのは、各被験者固有の気
量であって、絶対気量に基づく演算をすることによっ
て、各被験者毎の評価を行うことができる。
R = VCX / VC1 (18) Here, VC1 is the volume from the volume V1 at the peak of the descending leg to the maximum expiratory position (RV position) in FIG. 7, VC1 = VC-V1 ... (19) VCX is those points A (PEFR position), B (RV position)
The amount of energy going back from the RV position during the period is shown. Therefore, the above-mentioned relative volume represents the degree of volume when the volume VC1 at the time of the descending leg is set to 1.0 and the RV position is set to zero. By adopting such relative volume, it is possible to relatively evaluate the descending limb among many subjects. The absolute volume is a volume specific to each subject, and an evaluation for each subject can be performed by performing a calculation based on the absolute volume.

【0045】このようにして相対気量Rと、それに対応
する流量との組合わせを求めた後、ステップn12にお
いて、求められた相対気量と流量とから、2次式のあて
はめを行う。この2次式は次の式20で示される。
After the combination of the relative air volume R and the flow rate corresponding thereto is obtained in this way, a quadratic equation is fitted from the obtained relative air volume and the flow rate in step n12. This quadratic equation is given by the following equation 20.

【0046】 y=a0+a1・x+a2・x2 …(20) 式20においてyは流量でありxは相対気量Rである。
a0は定数である。
[0046] The y In y = a0 + a1 · x + a2 · x 2 ... (20) equation 20 is a flow x is the relative air amount R.
a0 is a constant.

【0047】ステップn13では、下行脚にあてはめら
れた2次式の1次項の係数a1と2次項の係数a2とを
演算した結果の値を採用して、次のステップn14で
は、図2に示される表示面上の座標位置(a2,a1)
を表示する。なお、ステップn11で絶対気量が選択さ
れたときには、式20のxは、絶対気量とする。
At step n13, the value obtained as a result of calculating the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term of the quadratic equation fitted to the descending leg is adopted, and at the next step n14, it is shown in FIG. Coordinate position on display surface (a2, a1)
Is displayed. When the absolute volume is selected in step n11, x in Expression 20 is set to the absolute volume.

【0048】図8は、表示手段25による表示画面を示
している。参照符29は、前述のステップn12,n1
3において求められた係数a1,a2の座標位置であ
る。
FIG. 8 shows a display screen by the display means 25. Reference numeral 29 indicates the steps n12 and n1 described above.
3 is the coordinate position of the coefficients a1 and a2 obtained in 3.

【0049】図9は、表示手段25によって表示される
表示面の他の形態を示す。この表示手段25の表示面に
は、各被験者の流量気量曲線30およびそれにあてはめ
られた2次式31などが表示される。
FIG. 9 shows another form of the display surface displayed by the display means 25. On the display surface of the display means 25, the flow volume curve 30 of each subject and the quadratic equation 31 fitted to it are displayed.

【0050】ステップn14では、値DLCO′/VA′お
よびDLCO/VAを演算して求め、ステップn15では、
図1に示されるような3次元表示を行う。このようにし
て、図5を用いて時系列的な換気機能とガス交換機能と
を測定することによって、図1に示されるように、3次
元の表示を行うことができる。このような図1に示され
る3次元表示は、表示手段25によって達成される。
At step n14, the values D LCO ′ / V A ′ and D LCO / V A are calculated and obtained, and at step n15,
A three-dimensional display as shown in FIG. 1 is performed. In this way, by measuring the ventilation function and the gas exchange function in time series using FIG. 5, three-dimensional display can be performed as shown in FIG. The three-dimensional display shown in FIG. 1 is achieved by the display means 25.

【0051】図5を参照して、縦軸37において値D
LCO′/VA′またはDLCO/VAは、0〜10の値をとる
ことができ、これらの範囲で、たとえば合計5つの範囲
W1〜W5を定める。値が大きい範囲W1は、気道系の
機能が安全期であり、次の範囲W2は、気道系の機能変
化期であり、それよりもさらに下の範囲W3は、肺気腫
への移行期であり、さらにその下の範囲W4は、肺気腫
の形成期であり、最後の範囲W5は肺気種の完成期であ
る。このような各範囲W1〜W5は、図2に示される2
次元座標面における参照符W11〜W15の範囲にほぼ
対応している。図2におけるたとえばライン5上のライ
ン12との交点位置までの範囲W11は安全期である。
ライン12から2次項の係数a2である横軸までのライ
ン48に沿う範囲W2は、肺気腫の気道系における機能
変化期であり、さらにその係数a2の横軸とライン16
とライン48とライン14とによって囲まれる斜線を施
した領域W13は、肺気腫への移行期である。さらにラ
イン16とライン13とライン48とライン14とによ
って囲まれた斜線を施して示す領域W14は、肺気腫の
完成期を示し、その後のライン13上の範囲W15は、
肺気腫の完成期を表す。したがって、このような図1に
おける各2次元座標面D1〜Diと縦軸37とによって
描かれる3次元のライン38を見ることによって、たと
えば肺気腫の状況を容易に把握することができる。たと
えば図1および図2における範囲W1,W2;W11,
W12では、換気能力がほぼ直線的に変化する時期であ
り、ガス交換の能力の低下が激化しない期間である。
Referring to FIG. 5, the value D is plotted on the vertical axis 37.
LCO '/ VA ' or DLCO / VA can take values from 0 to 10 and these ranges define, for example, a total of five ranges W1 to W5. The range W1 where the value is large is the safe period of the airway system function, the next range W2 is the period of airway system function change, and the range W3 below that is the transition period to emphysema. The range W4 further below is the stage of emphysema formation, and the last range W5 is the stage of completion of emphysema. Each of such ranges W1 to W5 is 2 as shown in FIG.
It substantially corresponds to the range of reference marks W11 to W15 on the dimensional coordinate plane. In FIG. 2, for example, the range W11 to the intersection point with the line 12 on the line 5 is the safe period.
The range W2 along the line 48 from the line 12 to the horizontal axis which is the coefficient a2 of the quadratic term is the period of functional change in the airway system of emphysema, and the horizontal axis of the coefficient a2 and the line 16
A shaded region W13 surrounded by the lines 48 and 14 is a transitional period to emphysema. Further, a shaded area W14 surrounded by the lines 16, 13, 13, and 48 indicates the completion stage of emphysema, and the subsequent range W15 on the line 13 is
Represents the stage of completion of emphysema. Therefore, by looking at such a three-dimensional line 38 drawn by the respective two-dimensional coordinate planes D1 to Di and the vertical axis 37 in FIG. 1, it is possible to easily grasp the situation of emphysema, for example. For example, ranges W1, W2; W11, in FIG. 1 and FIG.
In W12, the ventilation capacity changes almost linearly, and the deterioration of the gas exchange capacity does not intensify.

【0052】肺気腫では肺胞破壊による有効血管床が低
下し、DLCO′が低下するけれども、気管支喘息では、
肺胞が破壊されないので、DLCO′は低下しない。本件
発明者の実験によれば、たとえば40才までの15年間
は、たばこを毎日20〜25本吸っており、40才でた
ばこを止め、その後13年経過した53才の人は、たと
えば図2の参照符51で示される座標位置にある。また
18才から22年間たばこを吸い続けた40才の人は、
図2の参照符52で示される座標位置にある。あるいは
またたとえばを22年間吸い続けた40才の人は座標位
置53にある。前述の53才の人は、たばこを止める前
において、図3のライン2で示される流量気量曲線であ
ったところ、図3のライン54で示される曲線になっ
て、換気機能が改善されたことがわかる。このとき、一
秒量および肺活量FVCが増大し、一秒率が増大する。
In pulmonary emphysema, although the effective vascular bed due to alveolar destruction decreases and D LCO ′ decreases, in bronchial asthma,
Since the alveoli are not destroyed, D LCO ′ is not lowered. According to an experiment conducted by the present inventor, for example, a person aged 53 years old who has smoked 20 to 25 cigarettes every day for 15 years up to the age of 40 years, stopped smoking at the age of 40 years, and 13 years have passed since then, is shown in FIG. At the coordinate position indicated by reference numeral 51. Also, the 40-year-old who has continued to smoke for 22 years from the age of 18,
It is at the coordinate position indicated by reference numeral 52 in FIG. Alternatively, for example, a 40 year old who has been smoking for 22 years is at coordinate position 53. The above-mentioned 53-year-old person had the flow volume curve shown by the line 2 in FIG. 3 before stopping smoking, and the curve became the curve shown by the line 54 in FIG. 3, and the ventilation function was improved. I understand. At this time, the one second amount and the vital capacity FVC increase, and the one second rate increases.

【0053】図10は本発明の他の実施例の換気・ガス
交換機能の立体的表示装置55の斜視図である。前述の
図1に関連して述べた縦軸37に沿う軸線を有する支柱
56は上下に延び、その途中位置には剛性のシートD1
1,D12,D13,…D1jが固定されており、各シ
ートD11〜D1jには、各係数a1,a2を表す図2
の2次元座標面が表示されている。こうして支柱56と
シートD11〜D1jは図1に示される3次元直交座標
系を構成する。可撓性を有する紐または塑性変形可能な
索条57は、これらのシートD11〜D1jにわたって
それらを貫通して取付けられる。このような表示装置5
5を作成して図10に示される表示装置55を用いるこ
とによって、医師と患者とが、一見して、肺の換気機能
およびガス交換機能を把握して評価することが容易であ
り、またその支柱56の軸線方向(図10の上下方向)
に沿う経時的な移行状態を把握することもまた可能とな
る。
FIG. 10 is a perspective view of a three-dimensional display device 55 having a ventilation / gas exchange function according to another embodiment of the present invention. The support column 56 having the axis line along the vertical axis 37 described above in connection with FIG. 1 extends vertically, and a rigid seat D1 is provided at an intermediate position thereof.
2, D12, D13, ... D1j are fixed, and the respective coefficients a1 and a2 are shown in the respective sheets D11 to D1j.
The two-dimensional coordinate plane of is displayed. Thus, the support column 56 and the sheets D11 to D1j constitute the three-dimensional orthogonal coordinate system shown in FIG. A flexible string or a plastically deformable cord 57 is attached through these sheets D11 to D1j penetrating them. Such a display device 5
5 and using the display device 55 shown in FIG. 10, it is easy for the doctor and the patient to grasp and evaluate the ventilation function and the gas exchange function of the lungs at a glance, and Axial direction of the column 56 (vertical direction in FIG. 10)
It is also possible to grasp the transitional state along with time.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、被験者の
呼気の流量気量曲線を求めるとともに、それと同一の検
査体系のCO肺拡散能力DLCO′またはDLCOとそのとき
の肺胞気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求めて、
値DLCO′/VA′またはDLCO/VAを演算し、こうして
直交座標系に3次元で表示を行うようにしたので、医師
による適確な診断および保健指導が可能となり、また患
者にとっては医学知識がなくても、患者自身の状態を把
握して生活の仕方の改善などの健康指導の一助とするこ
とができるようになる。
As described above, according to the present invention, a flow volume curve of expiratory air of a subject is obtained, and CO lung diffusion capacity D LCO ′ or D LCO of the same examination system and the alveolar air volume at that time are obtained. Finding V A ′ from the dilution of V A or He,
Since the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A is calculated and the three-dimensional display is performed on the Cartesian coordinate system in this way, accurate diagnosis and health guidance by the doctor are possible, and for the patient. Even if they do not have medical knowledge, they will be able to grasp the condition of the patient himself and help the health guidance such as improving the way of life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の表示手段25による表示状
態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a display state by a display means 25 according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の2次元座標面を成す表示面
の正面図である。
FIG. 2 is a front view of a display surface forming a two-dimensional coordinate surface according to an embodiment of the present invention.

【図3】被験者の呼気の流量気量曲線を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a flow volume curve of expiratory air of a subject.

【図4】1回呼吸法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a single breathing method.

【図5】本発明の一実施例の全体の構成を示す系統図で
ある。
FIG. 5 is a system diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.

【図6】図5に示される処理回路23の動作を説明する
ためのフローチャートである。
6 is a flowchart for explaining the operation of the processing circuit 23 shown in FIG.

【図7】相対気量を説明するための流量気量曲線を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a flow volume curve for explaining relative air volume.

【図8】表示手段25の表示面26に表示された画面を
示す図である。
8 is a diagram showing a screen displayed on the display surface 26 of the display means 25. FIG.

【図9】表示手段25の表示面26に表示された表示画
像を示す図である。
9 is a diagram showing a display image displayed on the display surface 26 of the display means 25. FIG.

【図10】本発明の他の実施例の表示装置55の斜視図
である。
FIG. 10 is a perspective view of a display device 55 according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 管 22 流量系 23 処理回路 24 メモリ 25 表示手段 26 表示面 37 縦軸 39 バッグ 40 混合ガス源 41 第1切換え弁 43 第2切換え弁 46 CO濃度検出手段 47 He濃度検出手段 55 表示装置 21 pipe 22 flow rate system 23 processing circuit 24 memory 25 display means 26 display surface 37 vertical axis 39 bag 40 mixed gas source 41 first switching valve 43 second switching valve 46 CO concentration detecting means 47 He concentration detecting means 55 display device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被験者の呼気の流量気量曲線を時系列的
に求めるとともに、各流量気量曲線の検査体系と同一の
CO肺拡散機能DLCO′またはDLOCとそのときの肺胞気
量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求めてDLCO′/
A′またはDLCO/VAを演算し、 各流量気量曲線の下行脚に、2次式(y=a0+a1・
x+a2・x2)をあてはめて、1次項の係数a1と2
次項の係数a2とを用い、 さらに、前記DLCO′/VA′またはDLCO/VAととも
に、 前記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2と前記値
LCO′/VA′またはDLCO/VAとから成る3次元直交
座標系に表し、 前記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2との2次
元座標面上には、下行脚の上または下に凸の折れ曲がり
形状に対応した第1ラインと、下行脚の2重の凹凸の折
れ曲がり形状に対応した第2ラインとを、表し、1次項
の係数と2次項の係数との2次元座標面上の位置を、第
1および第2ラインと比較して、換気能力を評価すると
ともに、前記値DLCO′/VA′またはDLCO/VAによる
ガス交換能力を比較しながら総合的に換気・ガス交換機
能を評価することを特徴とする換気・ガス交換機能の総
合的評価および立体的表示方法。
1. A CO2 diffusion function D LCO ′ or D LOC that is the same as the examination system of each flow volume curve and the alveolar volume V at that time are obtained while obtaining the flow volume curve of the expiratory air of the subject. V A ′ is obtained from the dilution of A or He and D LCO ′ /
V A ′ or D LCO / V A is calculated, and the quadratic expression (y = a0 + a1 ·
x + a2 · x 2 ) and apply the coefficients a1 and 2 of the first-order term
Using the coefficient a2 of the next term, further, together with the D LCO ′ / V A ′ or the D LCO / V A , the coefficient a1 of the first order term, the coefficient a2 of the second order term, and the value D LCO ′ / V A ′ or It is expressed in a three-dimensional Cartesian coordinate system consisting of D LCO / V A , and on the two-dimensional coordinate plane of the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term, a bent shape that is convex above or below the descending leg. And the second line corresponding to the bent shape of the double concave and convex of the descending leg, and the position of the coefficient of the primary term and the coefficient of the quadratic term on the two-dimensional coordinate plane is Ventilation capacity is evaluated in comparison with the 1st and 2nd lines, and the ventilation / gas exchange function is comprehensively evaluated while comparing the gas exchange capacity according to the above-mentioned value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A. Comprehensive evaluation and three-dimensional of ventilation and gas exchange functions characterized by Display method.
【請求項2】 被験者の呼気の流量気量曲線の下行脚を
ストアするとともに、各流量気量曲線の検査体系と同一
のCO肺拡散機能DLCO′またはDLCOとそのときの肺胞
気量VAまたはHeの稀釈からVA′とを求めて値
LCO′/VA′またはDLCO/VAを演算してストアする
メモリと、 メモリにストアされている下行脚を読出し、その下行脚
を2次式にあてはめて、1次項の係数a1と2次項の係
数a2とを導出するとともに、値DLCO′/VA′または
LCO/VAを読出して導出する演算手段と、 前記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2と前記値
LCO′/VA′またはDLCO/VAとから成る3次元直交
座標系に、各座標位置を表示する表示手段とを含むこと
を特徴とする換気・ガス交換機能の立体的表示装置。
2. The CO pulmonary diffusion function D LCO ′ or D LCO and the alveolar volume V at that time, which store the descending leg of the expiratory flow volume curve of the subject and are the same as the examination system of each flow volume curve. A memory for calculating V A ′ from the dilution of A or He and calculating and storing the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A , and the descending leg stored in the memory are read out and the descending leg is read. To a quadratic equation to derive the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the quadratic term, and to read out and derive the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A ; A display means for displaying each coordinate position in a three-dimensional Cartesian coordinate system consisting of the coefficient a1 of the next term, the coefficient a2 of the quadratic term and the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A. A three-dimensional display device featuring ventilation and gas exchange functions.
【請求項3】 被験者の呼気の複数の各流量気量曲線の
各下行脚に、2次式(y=a0+a1・x+a2・
2)をあてはめて、1次項の係数a1と2次項の係数
a2とを用いるとともに、 各流量気量曲線の検査体系と同一のCO肺拡散機能D
LCO′またはDLCOとそのときの肺胞気量VAまたはHe
の稀釈からVA′とを求めて、値DLCO′/VA′または
LCO/VAを演算し、 前記1次項の係数a1と前記2次項の係数a2と前記値
LCO′/VA′またはDLCO/VAとから成る3次元直交
座標系に、各座標位置を表示したことを特徴とする換気
・ガス交換機能の立体的表示装置。
3. A quadratic expression (y = a0 + a1 * x + a2 *) is added to each descending leg of each of the plurality of flow volume curves of the subject's exhalation.
x 2 ), the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term are used, and the CO lung diffusion function D is the same as that of the inspection system of each flow volume curve.
LCO 'or D LCO and the alveolar volume VA or He at that time
Of the first order term coefficient a1 and the second order term coefficient a2 and the value D LCO ′ / V by calculating V A ′ from the dilution of the above and calculating the value D LCO ′ / V A ′ or D LCO / V A. A three-dimensional display device with a ventilation / gas exchange function, in which each coordinate position is displayed on a three-dimensional orthogonal coordinate system consisting of A'or D LCO / V A.
【請求項4】 被験者の口にくわえられる管と、 CO、He、O2およびN2を含む混合ガスを供給する混
合ガス源と、 流量計と、 管に混合ガス源または流量計を切換えて接続する第1切
換え弁と、 バッグと、 第1切換え弁および流量計を介する呼気を大気放散し、
またはバッグに導く第2切換え弁と、 バッグ内のCOおよびHeの各濃度を検出する濃度検出
手段と、 第1切換え弁を制御し、また流量計の出力に応答して第
2切換え弁を制御する制御手段と、 流量計と前記各濃度検出手段との出力に応答して、流量
気量曲線の下行脚に、2次式(y=a0+a1・x+a
2・x2)をあてはめて1次項の係数a1と2次項の係
数a2とを用い、またCO肺拡散能力DLCO′またはD
LCOとそのときの肺胞気量VAまたはHeの稀釈から
A′とを求めて値DLCO′/VA′またはDLCO/VA
演算する演算手段と、 演算手段の出力に応答して、前記1次項の係数a1と前
記2次項の係数a2と前記値DLCO′/VA′またはD
LCO/VAとから成る3次元直交座標系に、各座標位置を
表示する表示手段とを含むことを特徴とする換気・ガス
交換機能の立体的表示装置。
4. A pipe held in the mouth of a subject, a mixed gas source for supplying a mixed gas containing CO, He, O 2 and N 2 , a flow meter, and a mixed gas source or a flow meter switched to the pipe. The first switching valve to be connected, the bag, and the exhaled air through the first switching valve and the flow meter to the atmosphere,
Alternatively, the second switching valve for guiding to the bag, the concentration detecting means for detecting the respective concentrations of CO and He in the bag, the first switching valve, and the second switching valve in response to the output of the flow meter are controlled. Responsive to the outputs of the flow rate meter and the concentration detecting means, the quadratic equation (y = a0 + a1.x + a) is displayed on the descending leg of the flow volume curve.
2 · x 2 ) and the coefficient a1 of the first-order term and the coefficient a2 of the second-order term are used, and the CO lung diffusion capacity D LCO ′ or D
Calculating means for calculating from the dilution of the alveolar volume V A or the He 'seeking the value D LCO' V A / V A 'or D LCO / V A of LCO and that time, in response to the output of the arithmetic means Then, the coefficient a1 of the first-order term, the coefficient a2 of the second-order term, and the value D LCO ′ / V A ′ or D
A three-dimensional display device having a ventilation / gas exchange function, which comprises a display means for displaying each coordinate position in a three-dimensional orthogonal coordinate system composed of LCO / VA .
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