JPS6399841A - 鼻腔通気度計の較正方法 - 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） 本発明は、鼻腔内を通過する呼吸気の流量を差圧流量計
により計測し、同時に外鼻孔及び上咽頭間の圧力差を計
測することにより鼻腔の通気度を計測する装置に於ける
計測値の較正方法に関するものである。

（従来の技術） 耳鼻科の治療に於いて、鼻閉の他覚的診断に鼻腔通気度
計が用いられていることは周知の通りである。この鼻腔
通気度計は、通気管の途中に層流管或は金網等の差圧発
生部材を配置して成る差圧流量計（差圧発生部材の前後
で圧力の差を検出しこれを呼吸気の速度即ち単位時間当
りの流量に換算するもの）により呼吸気の流量を計測し
、同時に外鼻孔及び上咽頭間の圧力差を計測し、この両
者の計測データにより鼻腔の通気度を数量的に同定せん
とするものである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記の如き鼻腔通気度計を用いる場合、正確
さ或は再現性が求められることは当然であるが、その為
には機器の設置条件或は使用方法等により変動する種々
の要因についてその都度較正する必要が生じる。従来は
、斯かる較正を汎用の圧力計或は流量計を用いて手作業
で行っていたが、個人的誤差が生じやすくまたその手間
が煩雑であると云う問題点があった。また、最近になっ
て実際の計測前に流量と圧力とを測定して簡易且つ自動
的に較正するようにした装置が開発され、実用化される
ようになったが、この装置に於ける較正手段は、温度に
起因した変動因子については較正されておらず（これの
影響は大である）、従って正確さ或は再現性を期する上
でまだ不充分と云わざるをえなかった。鼻腔通気度測定
に於いては、はぼ人体の体温に等しい呼気と室温である
吸気との両方の気体流量を計測しなければならず、両者
の温度の差を較正しておかなければ正確な流量計測は出
来ない、呼気温度を人体の平均的体温例えば３７℃とみ
なし計測しても大きな誤差は生じないが、呼気温度の較
正をしなければ大きな誤差が生じることは明白である。

本発明は上記に鑑みなされたもので、上記鼻腔通気度針
に於ける温度及び差圧流量計の形状係数を算出すること
により較正し、より正確且つ再現性の高い計測を保証せ
んとするものである。

（問題点を解決する為の手段並びに実施例）上記目的を
達成する為の本発明の構成を添付の実施例図に基づき説
明すると、第１図は本発明方法が採用された鼻腔通気度
針の全体を示す機能ブロック図、第２図は同装置を用い
た測定要領を示す概略図、第３図は本発明の説明の為に
引用した層流流量計の概略図である。即ち、本発明は、
鼻腔Ａ内を通過する呼吸気の流量を差圧流量計１により
計測し、同時に外鼻孔へ〇及び上咽頭間Ａ２の圧力差を
計測することにより鼻腔Ａの通気度を計測する装置の較
正方法であって、形状係数が既知の較正用抵抗体２と、
一定体積の気体供給手段３とを前記差圧流量計１に接続
し、該差圧流量計１の形状係数及び計測時の温度を算出
することにより前記呼吸気の流量を較正するようにした
ことを特徴とする鼻腔通気度針の較正方法にある。

（作用） 上記本発明の較正方法は、例えば第１図の機能図に示す
如き構成の手段により達成される。即ち。

通気管１ｏの途中に金網１００を流体の流れ方向に直交
状態で配設し、これにより差圧流量計１を構成し、更に
この通気管１０の一端に形状記憶係数Ｋａ’が既知の較
正用抵抗体２を、他端に一定容積Ｑの気体を供給し得る
気体供給手段（例えば、ピストン３１）３を夫々連結す
る。気体供給手段３により容積Ｑの気体が供給されると
、上記差圧流量計１内の金網１００の前後で（ＰＬ−Ｐ
２）の差圧が生じ、差圧計５により検出される。ここで
検出された差圧は、電気的に変換され流量記憶手段６で
記憶され、更に総量計算手段７により供給された気体の
総量が計算される。一方上記金網１００及び抵抗体２間
と大気中に置かれた検知管４との間の差圧（Ｐ３　　Ｐ
４）は差圧計５１により検出され、上記同様電気的変換
がなされ流量記憶手段６１を経て総量計算手段７１によ
り供給された気体の総量が計算される。この両総量計算
手段７゜７１により計算されたデータは温度・形状係数
計算手段８に導入され、後述する如く供給された気体の
温度θ及び差圧流量計１の形状記憶係数Ｋａが算出され
る。この算出データは、夫々温度記憶手段９１及び形状
係数記憶手段９２に記憶され。

較正手段９により較正される。

斯くして較正がなされると、上記抵抗体２及び気体供給
手段３を取外し、第２図に示す如く通気管１０の一端に
マスク１０１を装着し、被検者の外鼻孔Ａ１の廻りに宛
がうと共に検知管４を口膣Ｂ内に挿入する。被検者の呼
吸気による差圧流量計１の前後の差圧が検出され、これ
が電気的に変換された流量データとして第２図の点線で
示す如く較正手段９に入力され、較正済流量値として取
り出される。一方外鼻孔Ａ１と上咽頭Ａ２との間の差圧
は、第２図の点線で示す如くそのまま差圧値として取り
出され、上記較正済流量値と差圧値との相対的変化量が
表示手段Ｉにて表示され、医師の診断に供せられる。

上記較正手段９に至る一連の機能ダイヤグラムは、ｃＰ
ＵやＲＯＭ等を含むマイクロコンピュータ−（不図示）
により構成され、ボタン操作一つでその較正がなされる
。また上記表示手段■は。

ブラウン管ディスプレイ装置、プリンター等を含み、マ
イクロコンピュータ−等と連結され装置全体が構成され
る。

ここで、上記較正の論理的根拠について説明する。第３
図は、一般的な層流管を例に採ったもので、この管内を
流れる流体の単位時間当りの体積流量ｑは、 一五、％工り二ｎ　　　　−−一■ ｑ−Ｂ　　　　　μＱ で表される。但し、ｒ；層流管の半径、μ；流体の粘性
係数、Ｑ；管の長さ、Ｐｔ　　Ｐｇは管両端の圧力差を
夫々示す、この０式を変形すると、Ｌ己・上・（Ｐｌ−
Ｐ、） ｑ：８　Ｑ　　　μ ＝Ｋａ−上・（ｐｚ　　ｐｚ）　　　−ｍ−〇μ 但し、Ｋａは層流管の形状のみによって決定される形状
係数である。粘性係数μは温度により変化する為、■式
を更に変形して、 ｑθ＝ｋ（θ）−Ｋｉ・η・（ｐｚ−ｐｚ）　　　■μ
Ｏ 但し、９θ　は０℃における体積流量、ｋ（θ）は粘性
補正係数、ηは電気的ゲイン等の換算係数を夫々示す。

ここで ｋ（θ）＝Ｂ であり、例えば０゜℃＝２０℃とした場合、はぼｋ（θ
）　＝　１．０５４−２．６３　Ｘ　１０３０で表され
る。

以上により、０℃での体積流量９θ　が求められる。然
し乍ら、気体の体積は、温度及び圧力により変化するの
で、標準状態に換算する必要がある。

但し、本件の鼻孔通気変針に於いては、圧力はほぼ大気
圧でその変化量は無視し得る。そこで温度による体積変
化のみを考え、 ２１３＋０ Ｑｏ＝２７旧ｆｑθ　　　　　−一一■但し、９゜；θ
。℃での体積流量を示す。

００式より正しい流量９つが求められる。

次に本発明の較正方法に上記式を適用させて考えて見る
と、■式は、 ｑθ＝ｋ（θ）・ｈ−ε、・ε１″（Ｐ□−Ｐハ　■′
μ０ 但し、ε、；電気的なゲイン、Ｅ工′；単位系の換算等
の諸係数を示す。

この結果、弐〇′においては温度θ及び形状係数ｋａが
変化する。ｋａは差圧流量計１に対する汚れの付着状態
或は交換することにより変化する因子である。一方ε１
．Ｅ１は殆ど変化しないので、結局のところ実測の直前
にθ及びｋａを知れば良いことになる。

更に、第１図に示す較正方法において上記式を具体化す
ると、次の４元連立方程式が成り立つ。

ｑθ＝ｋ（θ）−に−ｉ−ε、・εｔ’（Ｐｔ−Ｐｇ）
　　　■μ・ ９θ＝ｋ（θ）ｂ′・ε２・！ｚ’（Ｐｇ　　Ｐ４）　
　　■μ０ ９゜＝柘圭ト９θ　　　　　　　　　■Ｑ　＝　ｊｑθ
ｄｔ　　　　　　　　　　　　■但し、０式は、差圧計
５により検出された差圧を流量記憶手段６にて算出記憶
される単位時間当りの体積流量、０式は差圧計５１によ
り検出された差圧を流量記憶手段６１にて算出記憶され
る単位時間当りの体積流量を夫々示し、また、ｋａ″は
抵抗体２の既知の形状係数を示す、更に、■式に於ける
Ｑは、気体供給手段３の始動時から供給終了時までの総
気体供給量であり、９θ　を気体供給時間で積分したも
のである。

上記連立方程式で未知数は、９゜、ｑθ、θ即ちｋ（θ
）、ｋａのみであり、この連立方程式を解くことにより
これら未知数の解が得られるが、これは第１図の温度・
流量計算手段８により算出される。そして温度記憶手段
９１及び流量係数記憶手段９２により温度θ及び差圧流
量計１の流量係数ｋａ’が記憶され、これら算出データ
を基にして較正手段９によりその較正がなされる。

従って、事前に装置の較正を行った上で、第２図に示す
如き要領で呼吸気を作用させれば、差圧計５により検出
された差圧は較正手段９により較正されて正しい流量値
として報知され、これと差圧計５１により検出された差
圧値の情報とにより鼻腔の診断がなされる。

尚、上記実施例に限定されず他の変更が可能であること
は云うまでもない。

（発明の効果） 叙上の如く、本発明の鼻腔通気度肝の較正方法に於いて
は、計測時の温度を較正因子としているから、温度によ
る誤差がなく、再現性の良い測定が保証される。亦、差
圧流量計に対する汚れの付着や金網等の交換等によりそ
の形状係数が変化しても、測定開始時にその形状係数が
較正されるようになされているからこれによる誤差がな
く、しかも上記温度及び差圧流量計の形状係数が同時に
一操作により較正されることになり、操作が極めて簡易
である。このように、本発明の有用性は頗る大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法が採用された鼻腔通気度針の全体を
示す機能ブロック図、第２図は同装置を用いた測定要領
を示す概略図、第３図は本発明の説明の為に引用した層
流流量計の概略図である。 （符号の説明） １・・・差圧流量計、　　２・・・較正用抵抗体、３・
・・気体供給手段、　　Ａ・・・鼻腔、　　Ａ１・・・
外鼻孔、　　Ａ２・・・上咽頭。 一以上一 出願人　株式会社　モリタ製作所 代理人　弁理士（６２３５）松野英彦 第２図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鼻腔内を通過する呼吸気の流量を差圧流量計により
   計測し、同時に外鼻孔及び上咽頭間の圧力差を計測する
   ことにより鼻腔の通気度を計測する装置の較正方法であ
   って、形状係数が既知の較正用抵抗体と、一定体積の気
   体供給手段とを前記差圧流量計に接続し、該差圧流量計
   の形状係数及び計測時の温度を算出することにより前記
   呼吸気の流量を較正するようにしたことを特徴とする鼻
   腔通気度計の較正方法。