JPS5922523B2 - 人体または動物の体の横断面積を連続的に測定する装置 - Google Patents

人体または動物の体の横断面積を連続的に測定する装置

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JPS5922523B2
JPS5922523B2 JP53041122A JP4112278A JPS5922523B2 JP S5922523 B2 JPS5922523 B2 JP S5922523B2 JP 53041122 A JP53041122 A JP 53041122A JP 4112278 A JP4112278 A JP 4112278A JP S5922523 B2 JPS5922523 B2 JP S5922523B2
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    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
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    • G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
    • G01B7/24—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge using change in magnetic properties

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は患者の呼吸を連続的に監視する装置に関するも
ので、特に、集中治療病棟にいる危篤状態の患者の呼吸
を連続的に監視する装置に関するものである。
従来使用されている多くの方法は、顔面マスク又はマウ
スピースの使用を含み、これは患者に対して侵略的で不
快であるのみならず、測定されている現実の呼吸のパタ
ーンを乱してしまう。
これらの従来の方法は、患者が危篤であったり或いは人
事不省である場合には不可能な患者からの協力を必要と
するかも知れず、マウスピースは連続的監視のためにそ
の位置に留めておくことはできないことは明らかであろ
う。
患者自身及びその呼吸のパターンに与える混乱のより少
ない他の従来の方法、例えば呼吸運動記録器にューモグ
ラフ）の使用は、臨床的使用に対して充分な精度のデー
タを与えることはできない。
１つの従来の方法は、胸の前後にコイルを置き、１つの
コイルに交流を通し、他方のコイルに誘導される電圧を
検出することによ−って、胸の厚さの変化を測定した。
使用された装置は幾分嵩高で、且つ胸の厚さの線形の変
化が非常にうまく呼吸の容積をあられすものではなかっ
た。
従来の技術による呼吸の測定における上記の欠点及びそ
の他の欠点は、上方の胸部及び下方の腹部の横断面積を
連続的に測定することによって呼吸容積についての臨床
的に正確なデータを導出でき、且つ各位置で胴の周りに
巻かれた伸長可能の電導体のインダクタンスを測定する
ことによって上記の面積の各々を測定できるという本発
明者の発見によって解決される。
呼吸の容積はこの呼吸がなされる時の胴の区劃された容
積の対応する変化に等しい。
更に、この区劃された容積における変化は、その呼吸の
間における胸部の横断面積の対応する変化（これは測定
できる）によって相当に正確にあられされるものである
ことが発見された。
患者が１つの身体の位置、例えば座位に留まっていれば
測定される面積の変化と呼吸の容積の間に固定の比率が
ある。
しかし、患者が立上がったり或いはうつ向きに寝たりす
る場合には、この固定の比率は変化し、新しい身体位置
毎に再び発見し直さなければならない。
本発明者は、各身体位置及び総ての身体位置について呼
吸容積に対する面積変化を校正する必要性を避ける方法
を発見した。
好ましくは横断面積の２つの測定が使用され、その１つ
は上方の胸部で他は下方の腹部である。
次に腹部の面積の変化に対する胸部面積変化の比率又は
その重要性についての重み係数（ウェイディングファク
タ）が成る患者について決定されると、正しく秤量され
た２つの面積の変化からその区劃された容積の変化従っ
て呼吸容積を使用可能の臨床的精度で見出すことができ
る。
１つの比率、即ち１つの重み係数が患者によってとられ
る総ての位置について臨床的に正確であることがわかっ
た。
その比率は任意の２つの身体位置の各々においてなされ
る測定から決定でき、総ての位置について良いであろう
。
何等かの直接的方法によって呼吸容積を測定し、その際
に同時に第１の位置について２つの面積変化を測定し、
次に第２の位置について測定を繰返すことを必要とする
に過ぎない。
そこで、重み係数及び呼吸容積へ変換するための適当な
係数は容易に計算され、或いはフールプルーフの校正段
階で装置によってセットできる。
横断面積変化を測定するために、身体の伸長を許す様に
形成された絶縁ワイヤが胴（ｔｏｒｓｏ ）の周りに巻
き付けられ、これをぴったりと包囲する様に保持され、
この絶縁ワイヤのループを可変周波数ＬＣ発振器におけ
るインダクタンスとすることによって、そのインダクタ
ンスが連続的に読み取られる。
発振器は周波数−電圧変換器に接続され、この変換器は
スケーリング増巾器に接続され、これはディジタル電圧
計に接続される。
胸部及び腹部について２つの測定がなされたら、対応す
るスケーリング増巾器は校正段階（上述の）の間に、そ
の時に見出された相対的重みの比率にセットされ、加算
増巾器に接続され、この加算増巾器はディジタル電圧計
又は他の表示装置に接続される。
電導体のループによって取囲まれる面積の変化はそのル
ープのインダクタンスに対応する変化を生ずるので、デ
ィジタル電圧計による出力表示の変化は校正の後、呼吸
容積をあられすことがわかる。
ディジタル電圧計と共に、或いはその代りにその後の分
析のための固定の記録を与える記録器を使用できる。
本発明装置の出発点は、測定されている身体部分の周り
にぴったりと保持された電導ループである。
このループによって包囲された面積の変化はループのイ
ンダクタンスに比例的な変化を生じ、これは後述の回路
及び装置によって測定され表示される性質である。
好ましくは、後述の伸長可能のキャリヤに電導体を取り
付けることによって、伸長可能の電導体が形成される。
身体部分の周りにぴったりと電導ループを保持するため
の好ましいキャリヤは、例えばＶチェリオ（Ｃｈｅｒｉ
ｏ ）等の米国特許第３２７９４６５号及び同第３３０
７５４６号に記載された管状伸長包帯で参考として、こ
れらめ米国特許の内容を本書に記載する。
これらの管状包帯はプルオーバ型のスェージと同様の衣
服の形態で作ってもよいし、或いは人体組織の任意の部
分に適合するサイズの任意の所望の直径及び長さの管と
して作ってもよい。
これは汗を自由に通過させる比較的間いたパターンで編
まれ軟かく自由に伸長可能で、従って快よく着用され自
由な運動を許す。
電導ループは好ましくは小さいゲージの絶縁多条ワイヤ
から作られ、成形されて、着用時の快適さ及び包帯によ
り許される自由運動を余り変化させることのない様に管
状包帯に取り付けられる。
同様に、包帯上に取り付けられループと共に使用される
電子回路モジュールは小さく保持され、これが最も邪魔
にならない所に置かれる。
第１図は人体１０の胴の上にぴったりとフィツトする様
に着用された長い無スリーブのスェージの形態の管状伸
長包帯１を示す。
こ又で電導体２は下方の腹部から上方の胸部に胴を周ぐ
って多数の巻回をなしてスェージに取り付けられていて
、従って、胴全体に亘って平均された面積の測度を与え
る。
胴の他の部分に対する胴の１つの部分の面積の変化に対
して、より犬なる重みを与えることが望まれる場合には
、胴の１つの部分の上にもつと多くの巻回を設は他の部
分の上に、もつと少ない巻回を設けてもよい。
この多巻ループは開始点に戻る垂直部分３によって閉じ
られている。
ループの両端は後述の電子回路モジュール４に電気的に
接続され、このモジュールは例として患者の下布側の開
始点に置かれたものとして示されている。
絶縁ワイヤ５，６．７及び接地ワイヤ０より成る小さい
ケーブル２３が回路モジュール４から出て、後述の電子
回路の残部に電気的に接続される。
電導体２を形成し、これを管状伸長包帯の布に取り付け
る方法には幾多の方法がある。
第１Ａ図の拡大図に見られる様に、布は大体垂直方向に
走る重い非弾性の糸と、非弾性の糸の間にジグザグ状の
パターンをなして通る軽い弾性の糸より成る。
電導体は１つの面内で進む交互に上下するループンット
の形に形成される。
これは非弾性の糸に結び付けられた弾性の糸の縫目８に
よって、非弾性の糸の交叉点で包帯１の布に取り付けら
れる。
第１Ｂ図は電導体２を平面上で前進するループレットに
形成する他の形成方法を示し、包帯１及びこれへの縫目
８による取付方法は第１Ａ図と同じである。
第１Ｃ図は電導体２０更に他の形態を示し、これは小さ
い立体的な前進コイルの形態でこの場合にも、同じ包帯
１及び弾性の糸の縫目８による包帯の布の非弾性糸への
同じ取付方法が示されている。
第２図は本発明の好ましい実施態様の概略図で患者１０
の上方の胸部及び下方の腹部の周りにそれぞれ配置され
た２つの弾性管体１７．１８を示す。
電導体１９が管体１１の周囲に単１巻回ループをなして
取り付けられ、電導体２０が同様に管体１８の周りに取
り付けられる。
電導体１９゜２０はいずれも１つの面内で前進する上下
へのループレットとして形成されている。
管体のモジュール９及び２１、並びにこれからのびてい
るケーブル２４．２５及びこれを構成しているワイヤは
患者の右側の好ましい位置に示されていて、こ＼ではこ
れ以上説明せず、後に電子回路と共に説明する。
弾性管体１７．１８の変型、電導体１９，２００形成の
詳細についての変型、及び弾性管体１７゜１８への電導
体１９ 、２０の取付げについての変型は第２Ａ、２Ｂ
、２Ｃ，２Ｄ図に示されていて、これらの図は総て弾性
管体１７のみを示している。
各実施態様において、弾性管体１８及びその電導体２０
及びその取付けは弾性管体１７について示したものと同
じでよいが、これは上記の種々の変型のいずれでもよい
。
第２Ａ図において、弾性管体１７は好ましい管状伸長包
帯として示されている。
この実施態様において電導体１９は弾性の撚糸の縫目２
２によって管状伸長包帯１７の布の非弾性糸に縫着され
る。
電導体を装着した弾性管体の総ての特徴の好ましい組合
わせが第２Ｂ図、第２Ｃ図に示されている。
第２Ｂ図は１つの面内で進む交互に上下するループレッ
トの形に形成された伸長可能の電導体の好ましい形状を
示す。
ピッチＡははｒ６．３５ｃＩｒＬ伸長包帯の布の拡大図
である。
電導体１９は接着剤によって管状伸長包帯に取り付けて
もよい。
しかし、好ましい取付けは加熱溶着による。
このための好ましいワイヤは２８番撚銅線をテフロン又
はＰＶＣで絶縁被覆した絶縁ワイヤである。
この絶縁ワイヤをポリウレタン、ポリアミド又はポリエ
ステルの液状プラスチックで被覆してから伸長包帯へ加
熱溶着して取付ける。
ヒートシールの態様は従来のものでよく、所期の胸部又
は腹部のサイズにイ帳された弾性管体に対してなされ、
人間の種々のサイズに対して種々のサイズのものが企図
される。
ヒートシールは、利用し得る装置によって異なるが、１
時に１つの部分でなされ、同様に最初にバンドの中間で
なされ、第２に上下の側部に沿ってなされる。
熱サイクル時間及び温度は選択された材料の関数で、こ
れは普通の技術者の能力内にある。
その材料を特に開示すると、各ヒートシールのサイクル
は使用されるプリコートと接着を達成すると充分な温度
で約１０秒と２０秒の間にある。
第２Ｄ図は変型態様を示し、こＮで管１７はゴムの様な
エラストマーの材料で作られ、これにワイヤ上の絶縁体
及びエラストマー材料の両者とコンパチブルなゴム型の
セメントで電導体１９が接着される。
管体をもつと快適にするために、例えば図示の様に、ワ
イヤの通路を邪魔しない様に位置した約０．９５ｃｒｒ
Ｌ（３／ ８インチ）直径の孔を図示のパターンで設け
ることができる。
ループレツ第２Ｅ図は電導体を装着した弾性管体の変型
態様を示し、この態様で管体２６は便宜のために人間の
胴の上に配置するために開き、胴を取囲んで締め付ける
ことができる。
かくて、「管体」という語には包囲するが開（ことの可
能なバンドも含まれる。
バンドを結合するのにスナップファスナ２８．２９が示
されている。
伸長包帯のために、いかなる標準型ファスナも使用でき
、例えばリボン結合具、フック、アイレット型ファスナ
、ベルクロ型ストリップ或いはエース（Ａｃｅ）ブラン
ドのファスナクリップも使用できよう。
上記のバンド材料のいずれも使用でき、編まれた弾性包
帯材料が好ましい。
電導体１７は前述の様に形成され、前述の方法のいずれ
かによって取り付けられる。
電導体２γの端部３０，３１に小さい取外可能のコネク
タプラグ３２．３３及びモジュール３４が取り付けられ
且つ整合するコネクタソケット（図示せず）が設けられ
て、モジュールへ電導体ループを電気的に接続する。
モジュール３４を装置の残部に接続するためにケーブル
３５が設けられる。
開始点、即ちインダクタンスが包囲されている横断面積
の測度となる様に身体の部分をぴったりと取囲む電導ル
ープについては説明したので、次に呼吸監視装置の残部
について考える。
呼吸監視装置の電子装置は、身体を取囲む管体上に装着
された電導ループのインダクタンスの変化を確実に且つ
正確に測定する任意の回路とすることができる。
第２図に関して説明した好ましい実施態様には２つのル
ープが設けられているが、唯１つのループによっても満
足な、但し、幾分簡便な装置を形成することもできる。
着用者の呼吸運動は横断面積に変化を生じ、従ってルー
プのインダクタンスに変化を生ずる。
このインダクタンスの変化が各ループについて電気信号
に変換されると、これらの信号は後述の装置の使用によ
って、呼吸の容積を正しく測定する様に校正される。
インダクタンスの変化を比例的な電圧に変換する１つの
装置が第３図にブロックダイアグラムで示されている。
可変周波数発振器ＶＦＯが第２図の２つのループ１９，
２００各々に電気的に接続される。
電圧韻脚発振器の共振周波数は、これが取り付けられて
いる電導体ループのインダクタンス及び内部キャパシタ
によって決定される。
この周波数は、例えば、約Ｉ ＭＨｚ に必定めされ、
これが接続されているコイルが呼吸と共に膨張及び収縮
するに伴って変化する。
勿論、コイルという用語は約１つの巻回をもつコイルも
多数の巻回をもつコイルも含もうとするものである。
本発明においては、特に運動によって生ずる人工物（ａ
ｒｔ １ｆａｃ ｔ）を最小とすること、及びコイルと
着用者の身体の間の寄生容量を減少することを強調する
。
これは第２図のモジュール９及び２１において衣類自体
に発振器の電子装置を配置する１つの理由である。
可変周波数発振器の周波数変化は検出され、可変周波数
発振器ＶＦＯによって給電される周波数−電圧変換器Ｆ
ＶＣによってＤＣ信号に変換される。
周波数−電圧変換器は、例えば直流分再生回路及び周波
数変換のための単１ダイオード検出器より成る。
次に周波数−電圧変換器の出力は、信号調整ｒ波器ＳＣ
Ｆに接続される。
このｒ波器の下及び上のカットオフ周波数は、例えばそ
れぞれ約０．０５ Ｈｚ及び１０Ｈｚにセットされる。
信号調整ｒ波器の次に電圧増巾器ＯＡがつながれて、出
力信号を大人の１乃至２リツトルの呼吸容量については
Ｍ２００ｍＶのピークピーク値の振巾に上げる。
かくして患者が呼吸して取囲まれた面積を変化し、従っ
てコイル１９，２０のインダクタンスを変化すると、発
振器ＶＦＯによって発生される信号の周波数はこれに応
じて変化する。
この変化は周波数−電圧変換器ＦＶＣによって検出され
、これは呼吸する患者の胴の取囲まれた面積の検出され
た変化に応じて、信号、好ましくはＤＣ信号を生ずる。
信号調整Ｐ波器ＳＣＦはこの信号を「クリーンアップ」
し、あられれた好ましくない異質の高周波及び低周波成
分を除去する。
信号調整ｒ波器の出力は増巾器ＯＡにより増巾されて使
用可能の大きさの信号出力を与える。
この出力信号は後記の多くの方法で使用されて、種々の
型式の読取装置を介して有用な情報を生ずる。
当業者はこれら、のブロックの各々について上記の作用
を達成するために標準回路を容易に選択できる。
第３Ａ図はこの様な１つの回路を示し、回路の下の括弧
はどのブロックがこの部分に相当するかを示す。
成る１つのブロックに対してどの部分を割当てるべきか
を決定することか純粋に命名の問題の場合には重畳する
括弧が引かれて、その採択に適合する様ないずれかのブ
ロックに重畳した要素を割当ててよいことを指示する。
第３Ｂ図は同じ作用を行う回路の変型を示す。
典型的な、現存好ましいと考えられる回路素子及び回路
値を図に示してあり、これは当業者に容易に理解されよ
う。
第３Ｂ図に示す回路の１つの変型は、胸部及び腹部の回
路を組合わせて、この様な組合わせがないとした場合に
は必要とされる様な２個のＬＭ３９３デュアル比較器（
第３Ｂ図の回路の各各について１つずつ図示の各回路位
置で１／２）の代りに、１つのＬＭ３３９クワッド比較
器を使用することである。
第３Ａ図及び第３Ｂ図に示す回路は従来型のものである
ので、その構造及び操作のモードの詳細について説明す
る必要はない。
当業者はこの回路の種々の変型を容易に理解でき、これ
も本発明の技術的範囲内にある。
第３Ａ図又は第３Ｂ図に示す回路を第２図のモジュール
９の様な１つのモジュールの中に含ませることができ、
これは上記の電圧を供給するためにバッテリ（図示せず
）を有している。
好ましくはモジュールを小さくし患者の負担を最小とす
るために、バッテリ及び回路の成る部分は管体上でなく
近くに置かれる。
かくて、第３Ａ図においてモジュールは第２のダイオー
ドｌＮ４１４８までを含み、そのすぐ右の２２にの抵抗
器を含まない。
第３Ｂ図においては１００に抵抗器のすぐ左又は右に分
離がなされる。
第４図は校正及び操作のための装置をブロックダイアグ
ラムで示す。
これは操作の際に上記の第３図の装置から胸部出力及び
腹部出力を受け、これを患者の呼吸を観察している人に
有用な形に変換する。
第３図の胸部及び腹部からの出力信号のための入力端子
に加えて、例えばオハイオ、メディカル、モデル８４０
の肺活量計の様な従来型の直接測定装置から信号を受け
る入力端子を設ける。
校正の間、第３図の装置からの胸部又は腹部出力のいず
れかの代りに零信号（電気的接地信号）又は標準電圧信
号を送ることがで、きる様に、適当なスイッチと共に第
４図に示す様に内部に直流基準電圧源が設けられる。
肺活量計、胸部及び腹部信号インの各々に直列にスケー
リング増巾器が示されている。
これらの３個のスケーリング増巾器の目的は、第１に各
ライン内の対応する信号のサイズを調節してこれらが続
（装置に便宜に使用されるに充分な大きなものとなる様
にすること、及び第２に校正の間に３つの信号の各々を
他の２者に対して正しい関係に調節させることである。
校正について次に詳しく説明する。
それぞれのスケーリング増巾器かう来る調節された胸部
及び腹部信号は表示装置に接続するために設けられた４
個の端子の中において直接得られる。
肺活量計信号は、同様にそのスケーリング増巾器による
調節の後に、第３の端子において得られ、第４の端子は
胸部及び腹部について０２つの調節された信号の代数的
和を有していて、この和の計算は第４図に示す加算増巾
器によってなされる。
かくて、得られた調節された信号は総て表示に使用でき
、この表示装置は４チヤンネル（又はそれ以上の）グラ
フ式記録器又はディジタル電圧計でよい。
これらの記録器及び電圧器の例として、それぞれ８チヤ
ンネルまで記録する急速ライターをもつエレクトロニク
ス、フォー、メデイシン（Ｅ １ｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ ） ＤＲ−８及びアナロジ
ツク（Ａｎａｌｏｇｉｃ）ＡＮ ２５７０デイジタル電
圧計がある。
スケーリング増巾器、加算増巾器、基準電圧の好ましい
実施態様は、それぞれ第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ［Ｑ
に示されている。
これらの回路は従来型であるので、その構造及び操作の
モードの詳細について説明する必要はないであろう。
この回路の多くの変型は当業者に容易に考えられ、これ
らも本発明の技術的範囲内にある。
その後の分析のために、胸部及び腹部からのデータを磁
気テープ記録器に記録し、これを第４図に破線の箱で示
したところに直列に配置するのが有用であるかも知れな
い。
任意の適当なユニットを使用でき、例えば４チヤンネル
のポータプル式のオフスフ万一ド、メデイログ（Ｏｘｆ
ｏｒｄＭｅｄｉ ｌｏｇ ）型カセットレコーダを使用
でき、これは多数の情報チャンネルの記録及びプレイバ
ックをする。
ポータプル式のテープレコーダを使用すると、この様な
レコーダまでを含む装置の全部を小さく軽く且つ患者に
邪魔とならない様につくることができるので、この様な
テープレコーダの使用は歩行できる患者の呼吸について
長期にわたるデータの蓄積を可能とする。
又、固定の監視及び記録装置に患者上の胴衣及び関連す
る装置を結合するのに無線遠隔指示器を使用することも
できる。
他のオプションとして、スケーリング増巾器の直ぐ後に
プリプロセッサ装置を配置することである。
こ〜でプリプロセッサというのは、単に呼吸信号を使用
する成る簡単な計算をする回路を意味する。
これらの計算は記録されたデータから手動でしてもよい
が患者が呼吸する際に実時間で連続的に計算結果を知る
ことが臨床医にとって有用であるかも知れない。
本発明によって与えられる電子的形態で呼吸信号を知る
ことは当業者に知られている標準の回路を使用すること
によって、このことを可能にする。
この様な回路を使用すると、微細な容積、呼吸速さ、随
意的な最大換気、妨害物の検出、中心的呼吸停止の検出
等の信号について種々の型式の分析をすることができる
。
呼吸停止（ａｐｎｅａ ）は単に呼吸を止めることで２
つの種類がある。
その１つは、障害物呼吸停止でその名の示す通り、成る
種の気管の閉塞又は口と鼻の両者の閉塞によって生ずる
。
障害的呼吸停止は胸部及び腹部の運動の位相はずれ運動
及びこれに伴う加算された呼吸容積の減少によって特徴
付けられ、これらは総て本発明の装置によって測定され
表示される。
他の呼吸停止は中心的呼吸停止で、この場合には患者は
呼吸しようとする何等かの総ての作用を停止する。
中心的呼吸停止は肋骨のケージ及び腹式呼吸運動の停止
によって区別される。
記録されたデータから手動で計算されるか或いは標準回
路によって得ることのできる他の結果として、吸気に費
される時間、呼気に費される時間これらの時間の比率、
或いは胸部の運動と腹部の運動の位相差がある。
例えば、心臓監視装置の様な他のデータ源と比較をする
こともできよう。
最後に、コンピュータに胸部及び腹部信号を直接的に供
給するために、周知のアナログ、ディジタル変換回路を
使用することが役に立つことが分るであろう。
これらの標準回路のいずれも破線の箱で第４図にプリプ
ロセッサが示されているところに配置できよう。
種々の他の磁気的及びグラフ式の記録器、ディジタル電
圧計、プリプロセッサを単１で或いは組合わせて使用す
ることは当業者に容易に理解されそれぞれ特殊の要求を
満足せしめることができる。
次に装置の校正について説明する。
第４図においてスケーリング増巾器は加算増巾器の出力
が常に肺活量計によって直接的に測定された呼吸容積と
同じ呼吸容積をあられす様に、各患者についてセットさ
れなければならない。
これは肺活量計と本発明装置の両者を接続して患者が種
々の身体位置をとるに伴って試行錯誤によってすること
ができる。
しかし、次の行程を行うのが、より早く且つ患者にとっ
て便宜である。
２つの位置の各々において唯数回の呼吸が必要であるに
過ぎず、その後肺活量を取除くことができる。
患者からの協力は極めて僅かでよく、実際上、危篤の或
いは無意識の患者にでも校正を実施′できる。
この場合、必要な２つの身体位置はベッド又はストレッ
チャの上に仰向けとなって頭端を持ち上げた位置及び仰
向けとなって脚端を持上げた位置であろう。
立上り位置及びうつ伏せ位置は後述の例で使用されるが
、胸部及び腹部の呼吸への相対的貢献度が異なるので、
これらの位置の任意の対が使用される。
通常、差違は胸部と腹部の間の重量の移動から来る。
校正の行程は： （１）静止呼吸中の信号が例えばグラフ式記録器等の表
示にとって適当な大きさとなる様に、肺活量計のスケー
リング増巾器を調節し、 （２）基準電圧をスイッチインしてから、グラフ式記録
器が各々について１を記録する様に胸部及び腹部につい
てそれぞれスケーリング増巾器を調節し、基準電圧をス
イッチアウトする。
（３）患者を１つの位置、例えば立上り位置に位置させ
、彼が静かに呼吸している間に肺活量計（Ｖ８８）、胸
部（Ｃ８）、腹部（Ａ８）についてグラフ式記録器上で
数値的読みの組合わせを同時的に読取る。
（４）患者を異なる位置、例えばうつ伏せにして行程３
）を繰返して数値的読み（Ｖ８２、Ｃ２、Ａ、）の組合
わせを読取る。
（５）、呼吸の容積について下記の式 ％式％ を書くことができる様に、比例的な常数に１、Ｋ２を見
出す。
立上り位置について数値Ｖ８８、Ｃｐ、Ａ８ の１つの
組を挿入でき、うつ伏せ位置について数値Ｖ８２、Ｃ９
、Ａ、の第２の組を挿入でき、これによって２つの未知
の常数に１、Ｋ２のみをもつ２つの式が得られる。
これらはその通りの計算により或いはプログラムできる
計算機によって から計算できる。
（６）こ瓦で、行程（２）における様に基準電圧をもう
１度スイッチインし、グラフ式記録器が胸部について計
算された数に１ を記録］−腹部について計算された数
に２を記録する様に胸部及び腹部についてそれぞれスケ
ーリング増巾器をリセットする。
基準電圧をスイッチアウトする。そこで、この患者につ
いて如何なる位置についても校正が完成する。
即ち、加算増巾器の出力は肺活量計と同様の読みを与え
る。
肺活量計は校正の間に使用するだけでこ〜でこの患者に
関する限り使用しなくてよい。
危篤の患者の呼吸を監視する目的は、しばしば生命を危
くする呼吸の不整が生じて直ちに医学的手段を必要とす
ることをこの監視によって観察者に警告することを含む
ものである。
プリプロセッサは観察者が注意をすることができる様に
不整が生じた時に可視的又は可聴的警報を与える回路を
含むことができる。
又、病院でない場合においては本発明のもつと精巧でな
い形態のものが有用であることがわかる場合もあるであ
ろう。
２つでな（、単１の弾性変形可能の管体及び電導体ルー
プで充分な場合及び使用前の校正が重要でない様な場合
がある。
例えば、幼児のクリプデス（ｃｒｉｂ ｄｅａｔｈ）
、所謂サドン、インファント、デス。
シンドローム（５ｕｄｄｅｎ Ｉ ｎｆａｎｔ Ｄｅａ
ｔｈ Ｓｙｎｄｒｏｍｅ ）の恐れがある場合には本発
明の簡単な形態は、幼児が成る設定された時間、多分２
０秒間呼吸を止めた場合に家庭内の何処かにいる親に注
意を与え得るであろう。
又、同様の装置を銀行の出納係に装着すれば短時間、彼
の呼吸を止めることのみによって不正の「静かな警報」
を与えること＼なるであろう。
この後者の変型においては、出納係が充分に動ける様に
装置に無線発信機を設けることができる。
この形態は、又夜間警備員が使用するにも有用である。
本発明の他の応用は、（ａ）獣医又は科学的研究におけ
る動物の呼吸の監視、（ｂ）呼吸している胴以外の人間
又は動物の身体部分の面積の変化の測定、（ｃ）生体の
部分でない非磁性物体の面積の変化の測定である。
この最後の応用は、例えばプラスチックの袋の中に収容
された液体の容積又はこの様な袋の中の気体の容積の指
示を含む。
本発明の技術的範囲を逸脱することなしに、ここに説明
し図示した好ましい実施態様には種々の変型が可能であ
ることは理解されよう。
然して、本発明はこの様な特許請求の範囲に入る変型を
総て包含するものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は患者が呼吸する際に患者の胴の周りをぴったり
と包囲する様にループが保持される様に患者により着用
される無スリーブ型のスェージの形態の管状伸長包帯に
取り付けられた伸長可能の電導体を示す、第１Ａは呼吸
の際に伸長を許す様に１つの面内で前進する交互のルー
プレットの形の絶縁ワイヤによって、伸長可能の電導体
が形成され、縫目によって管状イ帳包帯に取り付けられ
る態様を示す拡大図、第１Ｂ図は平面状に前進するルー
プレットの形に形成された絶縁ワイヤを示す拡大図、第
１Ｃ図は前進する立体的なコイルの形に形成された絶縁
ワイヤを示す拡大図、第２図は患者の上方の胸部及び下
方の腹部の周りに配置された弾性管体に取り付けられた
２つの別々の伸長可能の電導体ループを示す、第２Ａ図
は管状伸長包帯である弾性バンドに縫目によって取り付
けられた絶縁ワイヤを示す拡大図、第２Ｂ図は１つの面
内で前進し接着剤又はヒートシールによって管状伸長包
帯に取り付けられた交互のループレットの形に形成され
た絶縁ワイヤを示す、第２Ｃ図は管状伸長包帯の布の拡
大図、第２Ｄ図は１つの面内で前進し接着によってエラ
ストマーの材料の多孔バンドに取り付けられた交互のル
ープレットの形に形成された絶縁ワイヤを示す、第２Ｅ
図は電導体が取り付けられていて、ベルトの様に開くこ
とができ患者の周りに巻き付けられ締着される弾性の管
体の変型を示す、第３図は胸部面積及び腹部面積をあら
れす電気出力信号を発生する装置のブロックダイアグラ
ム、第３Ａ図は第３図の装置の１実施態様の回路図、第
３Ｂ図は第３図の装置の第２の実施態様の回路図、第４
図は第３図の装置及び呼吸の容積を直接的に測定する肺
活量計から電気信号を受信し、その１方を他方に対して
校正し調整し、胸部及び腹部信号を加算し、ディジタル
電圧計又はグラフ式記録器上に信号を表示する装置のブ
ロックダイアグラムである。 オプショナルな磁気テープ記録器又はオプショナルなプ
リプロセッサ装置の配置は破線の箱で示す、第４Ａ図は
第４図の装置に使用されるスケーリング増巾器の１実施
態様の回路図、第４Ｂ図は第４図の装置に使用される加
算増巾器の１実施態様の回路図、第４Ｃ図は第４図の装
置に使用される電圧基準の１実施態様を示す回路図であ
る。 ０・・・・・・接地ワイヤ、１・・・・・・管状伸長包
帯、２・・・・・・電導体、３・・・・・・垂直部分、
４・・・・・・電子回路モジュール、５，６，７・・・
・・・絶縁ワイヤ、８・・・・・・縫目、９・・・・・
・モジュール、１０・・・・・・人体、１７，１８・・
・・・・弾性管体、１９，２０・・・・・・電導体、２
１・・・・・・モジュール、２２・・・・・・縫目、２
４，２５・・・・・・ケーフ゛ル、２６・・・・・・管
体、２７・・・・・・電導体、２８，２９・・・・・・
スナップファスナ、３０，３１・・・・・・端部、３２
．３３・・・・・・コネクタプラグ、３４・・・・・・
モジュール、３５・・・・・・ケーブル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 横断面積が変化する人体又は動物の体の横断面積を
    連続的に測定する装置において、人体又は動物の体をぴ
    ったりと包囲する関係に自己偏倚する様に弾性的に変形
    した状態で人体又は動物の体の周りに配置し得る弾性的
    に変形可能の管体と、この管体に装着されこれと共に周
    方向にのびて可変断面のインダクタンスコイルを劃定す
    る伸長可能の電導体とを含み、それにより上記の管体が
    人体又は動物の体に密接してのびる関係にあって人体又
    は動物の体の横断面が変化すると、該コイルのインダク
    タンスが変化して人体又は動物の体の横断面の変化を指
    示することを特徴とする人体又は動物の体の横断面積を
    連続的に測定する装置。 ２ 上記の弾性的に変形可能の管体は弾性管状包帯であ
    る特許請求の範囲第１項記載の人体又は動物の体の横断
    面積を連続的に測定する装置。 ３ 上記の弾性的の変形可能の管体はゴムの管体である
    特許請求の範囲第１項記載の人体又は動物の体の横断面
    積を連続的に測定する装置。 ４ 上記の伸長可能の電導体は立体的なコイルとして形
    成された絶縁金属ワイヤである特許請求の範囲第１項の
    人体又は動物の体の横断面積を連続的に測定する装置。 ５ 上記の伸長可能な電導体は、平面的なループレット
    として形成された絶縁金属ワイヤである特許請求の範囲
    第１項の人体又は動物の体の横断面積を連続的に測定す
    る装置。 ６ 上記の弾性的に変形可能の管体は編成管状弾性包帯
    であり、そして上記の伸長可能の電導体は熱可塑性材料
    で被覆した絶縁ワイヤであり、上記の熱可塑性材料は上
    記の編成管状弾性包帯に溶着している特許請求の範囲第
    １項記載の人体又は動物の体の横断面積を連続的に測定
    する装置。 ７ 第１及び第２の端をもつ弾性的に変形可能のバンド
    と、これらの第１及び第２の端を連結して人体又は動物
    の体の周りに上記のバンドを配置する分離可能なファス
    ナー装置と、第３及び第４の端部を有し、第３の端部が
    上記のバンドの第１の端部に隣接し第４の端部が上記の
    バンドの第２の端部に隣接する様に上記のバンド上に装
    着されこれと共に周方向にのびて可変断面のインダンス
    コイルを劃定する伸長可能の電導体を含むことを特徴と
    する人体又は動物の体の横断面積を連続的に測定する装
    置。 ８ 時間的に横断面積の変化する人体又は動物の体の第
    １の部分と第２の部分とをそれぞれぴったりと包囲する
    ため弾性的に変形した状態で人体又は動物の周りに配置
    し得る弾性的に変形可能の２つの管体と、各管体に装着
    されこれと共に周方向にのびて可変断面のインダンスコ
    イルを劃定する伸長可能の２つの電導体と、第１及び第
    ２の電導体が包囲している面積を測定するためにこれら
    の第１及び第２の電導体のインダクタンスの各々を測定
    する手段と、上記の第１の部分の面積の測定と第２の部
    分の面積の測定を組合わせる手段とを備えたことを特徴
    とする人体又は動物の体の横断面積を連続的に測定する
    装置。 ９ 上記の第１及び第２の電導体のループのインダクタ
    ンスの各々を測定する手段は、各々対応する電導体ルー
    プをインダクタンスとして使用する可変周波数ＬＣ発振
    器と、周波数−電圧変換器と、信号調整Ｐ波器と、スケ
    ーリング増巾器とを備え、上記の可変周波数ＬＣ発振器
    は上記の周波数−電圧変換器に直列に接続され、この周
    波数−電圧変換器は上記の信号調整１波器に直列に接続
    され、この信号調整１波器は上記のスケーリング増巾器
    に直列に接続されている特許請求の範囲第８記載の人体
    又は動物の体の横断面積を連続的に測定する装置。 １０ 上記の第１及び第２の電導体のループのインダ
    クタンスの各々を測定する手段は、各々対応する電導体
    ループをインダクタンスとして使用する可変周波数ＬＣ
    発振器と、周波数−電圧変換器と、信号調整１波器と、
    スケーリング増巾器とを備え、上記の可変周波数ＬＣ発
    振器は上記の周波数−電圧変換器に直列に接続され、こ
    の周波数−電圧変換器は上記の信号調整ｒ波器に直列に
    接続され、この信号調整ｒ波器は上記のスケーリング増
    巾器に直列に接続されており、上記の第１及び第２の面
    積の測定を組合わせる手段は、上記のスケーリング増巾
    器に接続された加算増巾器と表示手段とを備え、上記の
    加算増巾器はこの表示手段に直列に接続されている特許
    請求の範囲第８項記載の人体又は動物の体の横断面積を
    連続的に測定する装置。
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