JPH019531Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH019531Y2 JPH019531Y2 JP2443983U JP2443983U JPH019531Y2 JP H019531 Y2 JPH019531 Y2 JP H019531Y2 JP 2443983 U JP2443983 U JP 2443983U JP 2443983 U JP2443983 U JP 2443983U JP H019531 Y2 JPH019531 Y2 JP H019531Y2
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- JP
- Japan
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- container
- vital capacity
- volume
- pressure
- respiratory
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 claims description 6
- 230000000241 respiratory effect Effects 0.000 description 12
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003994 anesthetic gas Substances 0.000 description 1
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Landscapes
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、呼吸気の導入される容器の一端を移
動可能にし、その端部の変位量から呼吸気量を測
定するように成つた機械式のスパイロメータ（呼
吸計）に関するものである。
動可能にし、その端部の変位量から呼吸気量を測
定するように成つた機械式のスパイロメータ（呼
吸計）に関するものである。
一般に、スパイロメータを用いた肺機能検査に
おいて、特に努力性肺活量とその呼出開始点から
測定された時間肺活量との比で示す時間肺活量率
（例えば１秒率）は、肺機能の良否を決定する重
要な指標となる。このような測定は、ニユーモタ
コグラフを用いて流体抵抗管における差圧信号を
電子回路により積分することによつても行うこと
ができるが、差圧は気体の質量により変化するた
めに、呼気に含まれるCO2或は麻酔ガス等の成分
が明らかでないと測定精度が落ちる欠点がある。
そこで、通常構造的に嵩ばることを甘受してベネ
デイクト・ロス型、ローリングシール型或はベロ
ー型等の冒頭に述べた種の機械式のスパイロメー
タが用いられているが、その可動部分の慣性質量
は無視することができず、特に呼吸気量の急激に
変化する領域を測定する前述の時間肺活量率の測
定精度に関して問題があつた。この欠点は特公昭
53−41920により、容器内圧を検出し、これが大
気圧になるように容器端部を移動させるサーボ制
御装置を付加することにより改善されたが、この
ような容器端部の応動遅れの補償は、サーボ系特
有の追従遅れに起因して自ずと限界があつた。
おいて、特に努力性肺活量とその呼出開始点から
測定された時間肺活量との比で示す時間肺活量率
（例えば１秒率）は、肺機能の良否を決定する重
要な指標となる。このような測定は、ニユーモタ
コグラフを用いて流体抵抗管における差圧信号を
電子回路により積分することによつても行うこと
ができるが、差圧は気体の質量により変化するた
めに、呼気に含まれるCO2或は麻酔ガス等の成分
が明らかでないと測定精度が落ちる欠点がある。
そこで、通常構造的に嵩ばることを甘受してベネ
デイクト・ロス型、ローリングシール型或はベロ
ー型等の冒頭に述べた種の機械式のスパイロメー
タが用いられているが、その可動部分の慣性質量
は無視することができず、特に呼吸気量の急激に
変化する領域を測定する前述の時間肺活量率の測
定精度に関して問題があつた。この欠点は特公昭
53−41920により、容器内圧を検出し、これが大
気圧になるように容器端部を移動させるサーボ制
御装置を付加することにより改善されたが、この
ような容器端部の応動遅れの補償は、サーボ系特
有の追従遅れに起因して自ずと限界があつた。
よつて、本考案は急激に変化する呼吸気量であ
つてもより高精度に測定し得るスパイロメータを
提供することを目的とする。
つてもより高精度に測定し得るスパイロメータを
提供することを目的とする。
次に本考案を図示の実施例を基に説明する。
第１図において、１は可とう性パイプ２を通し
て呼吸気が導入される円筒状の容器であり、呼吸
気導入側と反対側の容器１の端部４はローリング
シール３により呼吸気量に応じて移動可能に形成
されている。５は、端部４に固着されることによ
り軸受６に沿つて端部４の移動を案内するロツド
である。１０は、呼吸気量即ち端部４の変位量を
検出するためにロツド５の変位量を検出する変位
量センサ、１１は容器１の内圧を検出する圧力セ
ンサである。１２及び１３は、両センサ１０，１
１の検出信号をそれぞれ増幅する増幅器であり、
このうち増幅器１３は可変抵抗器１４により利得
を調整できる。１５は、両増幅器１２，１３の増
幅出力を加算して換気量或は肺活量等の測定を可
能にする呼吸気量信号を出力する加算回路であ
る。
て呼吸気が導入される円筒状の容器であり、呼吸
気導入側と反対側の容器１の端部４はローリング
シール３により呼吸気量に応じて移動可能に形成
されている。５は、端部４に固着されることによ
り軸受６に沿つて端部４の移動を案内するロツド
である。１０は、呼吸気量即ち端部４の変位量を
検出するためにロツド５の変位量を検出する変位
量センサ、１１は容器１の内圧を検出する圧力セ
ンサである。１２及び１３は、両センサ１０，１
１の検出信号をそれぞれ増幅する増幅器であり、
このうち増幅器１３は可変抵抗器１４により利得
を調整できる。１５は、両増幅器１２，１３の増
幅出力を加算して換気量或は肺活量等の測定を可
能にする呼吸気量信号を出力する加算回路であ
る。
次に、第２図を参照して動作を説明する。
例えば時間肺活量率を測定するために、被検者
が可とう性パイプ２をくわえて最大努力性呼気を
開始すると、容器１内へ急激に呼気が導入され
る。これにより、端部４は外方へ移動しようとす
るがそれ自体或はロツド５及びローリングシール
３等の慣性質量により応動が遅れ、変位量センサ
１０の出力信号ａは急激な呼気量増加にも拘わら
ず緩やかな立上りになる。このような呼気に対す
る端部４の応動遅れに対応して容器１の内圧は大
気圧から上昇し、したがつて圧力センサ１１の出
力信号ｂは呼気開始と共に急上昇し、端部４が以
後のより緩やかな呼気量変化に追従して移動する
に伴い急激に低下する。これらの出力信号ａ，ｂ
は増幅器１２及び１３でそれぞれ増幅され信号
a′，b′となり、加算回路１５において加算され
る。その結果、呼気開始時の応動遅れを補償され
た努力性肺活量に精確に対応した呼吸気量信号ｃ
が発生される。即ち、可変抵抗器１４により出力
信号b′のレベルが端部４の応動遅れに対応するよ
うに予め調整されていることにより、呼吸気量信
号ｃは呼気開始時から精度良く努力性肺活量に追
従する。したがつて、この呼吸気量信号ｃが例え
ば記録計へ供給されることにより精確に努力性肺
活量の曲線を描記し、時間肺活量率例えば１秒率
も精度良く測定できる。
が可とう性パイプ２をくわえて最大努力性呼気を
開始すると、容器１内へ急激に呼気が導入され
る。これにより、端部４は外方へ移動しようとす
るがそれ自体或はロツド５及びローリングシール
３等の慣性質量により応動が遅れ、変位量センサ
１０の出力信号ａは急激な呼気量増加にも拘わら
ず緩やかな立上りになる。このような呼気に対す
る端部４の応動遅れに対応して容器１の内圧は大
気圧から上昇し、したがつて圧力センサ１１の出
力信号ｂは呼気開始と共に急上昇し、端部４が以
後のより緩やかな呼気量変化に追従して移動する
に伴い急激に低下する。これらの出力信号ａ，ｂ
は増幅器１２及び１３でそれぞれ増幅され信号
a′，b′となり、加算回路１５において加算され
る。その結果、呼気開始時の応動遅れを補償され
た努力性肺活量に精確に対応した呼吸気量信号ｃ
が発生される。即ち、可変抵抗器１４により出力
信号b′のレベルが端部４の応動遅れに対応するよ
うに予め調整されていることにより、呼吸気量信
号ｃは呼気開始時から精度良く努力性肺活量に追
従する。したがつて、この呼吸気量信号ｃが例え
ば記録計へ供給されることにより精確に努力性肺
活量の曲線を描記し、時間肺活量率例えば１秒率
も精度良く測定できる。
尚、増幅器１３は最適な固定利得にしておくこ
ともでき、場合によつてはレベル調整された両セ
ンサの出力を加算した後に増幅することもでき
る。また、前述の実施例では両センサ共に圧力及
び呼吸気量に対応した直流信号を出力するものと
して説明したが、変位量センサ及び圧力センサを
差動トランス式として実施する場合には、出力波
形は第２図の各波形a′〜ｃが側にも対称に現れ
た波形を包絡線とする変調波形になる。例えば、
これらの差動トランスの入力を共通に商用電源と
する場合、第１図の加算回路の入力端で同相にな
るようにし、必要により位相の微調整を行う。さ
らに、本考案はベロー型或は水を充たした容器内
にベル形状の容器を伏せ、この容器をローラを介
してカウンタウエイトで吊したベネデイクト・ロ
ス型等の種々の構造の容器を備えたスパイロメー
タにも適用可能である。
ともでき、場合によつてはレベル調整された両セ
ンサの出力を加算した後に増幅することもでき
る。また、前述の実施例では両センサ共に圧力及
び呼吸気量に対応した直流信号を出力するものと
して説明したが、変位量センサ及び圧力センサを
差動トランス式として実施する場合には、出力波
形は第２図の各波形a′〜ｃが側にも対称に現れ
た波形を包絡線とする変調波形になる。例えば、
これらの差動トランスの入力を共通に商用電源と
する場合、第１図の加算回路の入力端で同相にな
るようにし、必要により位相の微調整を行う。さ
らに、本考案はベロー型或は水を充たした容器内
にベル形状の容器を伏せ、この容器をローラを介
してカウンタウエイトで吊したベネデイクト・ロ
ス型等の種々の構造の容器を備えたスパイロメー
タにも適用可能である。
以上、本考案により容器の移動部分の応動遅れ
に起因する呼吸気量の測定誤差に対して、移動部
分の変位量信号へ容器内圧信号を加算するオープ
ンループの補償を行うことにより、簡単に時間肺
活量率を含めた急激な変化を伴う呼吸気量が高精
度で測定可能になる。
に起因する呼吸気量の測定誤差に対して、移動部
分の変位量信号へ容器内圧信号を加算するオープ
ンループの補償を行うことにより、簡単に時間肺
活量率を含めた急激な変化を伴う呼吸気量が高精
度で測定可能になる。
第１図は本考案によるスパイロメータ（容器は
断面図で示す）及び第２図はその電子回路部分の
波形を示す。 １……容器、４……端部、１０……変位量セン
サ、１１……圧力センサ。
断面図で示す）及び第２図はその電子回路部分の
波形を示す。 １……容器、４……端部、１０……変位量セン
サ、１１……圧力センサ。
Claims (1)
- 被検者の呼吸気が導入され、かつ移動する端部
を備えた容器と、この容器内の圧力を検出する圧
力センサと、前記端部の移動を検出する変位量セ
ンサと、前記両センサの出力信号を加算する加算
回路とを有することを特徴とするスパイロメー
タ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2443983U JPS59130705U (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | スパイロメ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2443983U JPS59130705U (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | スパイロメ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59130705U JPS59130705U (ja) | 1984-09-01 |
| JPH019531Y2 true JPH019531Y2 (ja) | 1989-03-16 |
Family
ID=30155481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2443983U Granted JPS59130705U (ja) | 1983-02-23 | 1983-02-23 | スパイロメ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59130705U (ja) |
-
1983
- 1983-02-23 JP JP2443983U patent/JPS59130705U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59130705U (ja) | 1984-09-01 |
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