JPS6338435A - 呼吸代謝測定装置 - Google Patents
呼吸代謝測定装置Info
- Publication number
- JPS6338435A JPS6338435A JP61181064A JP18106486A JPS6338435A JP S6338435 A JPS6338435 A JP S6338435A JP 61181064 A JP61181064 A JP 61181064A JP 18106486 A JP18106486 A JP 18106486A JP S6338435 A JPS6338435 A JP S6338435A
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- JP
- Japan
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- exhaled air
- mixing chamber
- partition wall
- chamber
- flow meter
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- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明は生体の呼気中の酸素及び炭該ガス濃度を測定す
る呼吸代謝測定装Ｈに係り、特に前記呼気を拡散するミ
キシングチャンバの構造に関する。
る呼吸代謝測定装Ｈに係り、特に前記呼気を拡散するミ
キシングチャンバの構造に関する。
〈従来の技術）
生体、特に人体の呼気中の酸素及び炭酸ガス濃度を測定
して呼吸代謝芸能を測定することは、医療診断上重要な
要素である。このための呼吸代謝測定装置は呼気流量を
測定する流量計と、呼気の濃度差をなくし均一に拡散さ
せるためのミキシングチャンバと、呼気中の酸素及び炭
酸ガス濃度を測定する酸素・炭酸ガスセンサとからなっ
ている。そして従来のミキシングチャンバ１は第３図に
示すように、両端面に配管２，３が設けられた密閉円筒
状に形成されており、これらの配管２゜３のうち入口側
の配管２の一端は前記ミキシングチャンバ１内に突出し
て外周に多数の孔２ａが形成されていた。このようなミ
キシングチャンバ１はチャンバ１内に残留する呼気と新
たに送られてくる呼気とを完全に拡散し、チャンバ１内
の呼気の濃度差をなくす作用がある。しかしながら呼気
量には個人差があり、特に安静時と運動時とでは大きな
差がおる。一方前記従来のミキシングチャンバ１の内容
積は一定であるため、例えば、呼気口が３００ ＣＣと
少ない場合には完全に拡散されるまでに時間が長くかか
り、１０００ｃｃと多い場合には拡散に要する時間が少
なく時間差があるという問題があった。このため拡散完
了後に呼気濃度を測定しようとすると、時間遅れが一定
しないという欠点がめった。また流量計を自動的に較正
しようとするときは、流量計の前後の管路にバイパスを
設けて、別流路を介して別に設けた較正装置によって較
正を行なわなければならず、流量較正が面倒であるとい
う問題もあった。
して呼吸代謝芸能を測定することは、医療診断上重要な
要素である。このための呼吸代謝測定装置は呼気流量を
測定する流量計と、呼気の濃度差をなくし均一に拡散さ
せるためのミキシングチャンバと、呼気中の酸素及び炭
酸ガス濃度を測定する酸素・炭酸ガスセンサとからなっ
ている。そして従来のミキシングチャンバ１は第３図に
示すように、両端面に配管２，３が設けられた密閉円筒
状に形成されており、これらの配管２゜３のうち入口側
の配管２の一端は前記ミキシングチャンバ１内に突出し
て外周に多数の孔２ａが形成されていた。このようなミ
キシングチャンバ１はチャンバ１内に残留する呼気と新
たに送られてくる呼気とを完全に拡散し、チャンバ１内
の呼気の濃度差をなくす作用がある。しかしながら呼気
量には個人差があり、特に安静時と運動時とでは大きな
差がおる。一方前記従来のミキシングチャンバ１の内容
積は一定であるため、例えば、呼気口が３００ ＣＣと
少ない場合には完全に拡散されるまでに時間が長くかか
り、１０００ｃｃと多い場合には拡散に要する時間が少
なく時間差があるという問題があった。このため拡散完
了後に呼気濃度を測定しようとすると、時間遅れが一定
しないという欠点がめった。また流量計を自動的に較正
しようとするときは、流量計の前後の管路にバイパスを
設けて、別流路を介して別に設けた較正装置によって較
正を行なわなければならず、流量較正が面倒であるとい
う問題もあった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は従来の呼吸代謝測定装置において問題であった
ミキシングチャンバが一定内容積であるために、チャン
バ内の呼気の拡散に時間差が発生し、拡！！ｉ時間が長
くかかる場合があり、かつ流量計の較正が面倒でおると
いう問題を解決し、短時間で呼気の拡散ができ、かつ流
量計の較正が容易にできる呼吸代謝測定装置を提供する
ことを目的とする。
ミキシングチャンバが一定内容積であるために、チャン
バ内の呼気の拡散に時間差が発生し、拡！！ｉ時間が長
くかかる場合があり、かつ流量計の較正が面倒でおると
いう問題を解決し、短時間で呼気の拡散ができ、かつ流
量計の較正が容易にできる呼吸代謝測定装置を提供する
ことを目的とする。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
本発明は上記の目的を達成するために、生体の呼気流量
を測定する流量計と、この呼気を拡散するミキシングチ
ャンバと、呼気中の酸素、炭酸ガス濃度などのガス濃度
を測定するセンサを有する呼吸代謝測定装置において、
前記ミキシングチャンバ内に気密に摺動可能に設けられ
た隔壁と、この隔壁を駆動する駆動手段と、前記流量計
からの信号により前記駆動手段の駆動量を設定する制御
装置とを設けたものである。
を測定する流量計と、この呼気を拡散するミキシングチ
ャンバと、呼気中の酸素、炭酸ガス濃度などのガス濃度
を測定するセンサを有する呼吸代謝測定装置において、
前記ミキシングチャンバ内に気密に摺動可能に設けられ
た隔壁と、この隔壁を駆動する駆動手段と、前記流量計
からの信号により前記駆動手段の駆動量を設定する制御
装置とを設けたものである。
（作用）
上記の構成によると、流量計が検出した信号を駆動手段
に加えることにより、呼気口に適合した位置まで隔壁を
移動させることができる。この結果ミキシングチャンバ
の隔壁に仕切られた部分の容積は、あらかじめ設定され
た呼気量に適合した容積に自動的に設定されるので、ミ
キシングチャンバ内の呼気の拡散が短時間に完全に行な
われる。また隔壁の移動する両端を検知する検知手段の
間隔を、あらかじめミキシングチャンバ内の一定の容積
変化に対応するように設定するならば、隔壁をこの間隔
だけ移動させた一定の流体容積と流量計の積算値とを比
較することにより、流量計の較正を容易に行なうことが
できる。
に加えることにより、呼気口に適合した位置まで隔壁を
移動させることができる。この結果ミキシングチャンバ
の隔壁に仕切られた部分の容積は、あらかじめ設定され
た呼気量に適合した容積に自動的に設定されるので、ミ
キシングチャンバ内の呼気の拡散が短時間に完全に行な
われる。また隔壁の移動する両端を検知する検知手段の
間隔を、あらかじめミキシングチャンバ内の一定の容積
変化に対応するように設定するならば、隔壁をこの間隔
だけ移動させた一定の流体容積と流量計の積算値とを比
較することにより、流量計の較正を容易に行なうことが
できる。
（実施例）
以下、本発明に係る呼吸代謝測定！置の一実施例を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
第１図及び第２図に本発明の一実施例を示す。
測定する呼気の入口側の管路にはマウスピース１゜可撓
管２、方向変換器３、バイパス切替弁４、サーミスタ付
ヒータ５、差圧式流量計６、バイパス切替弁７、ミキシ
ングチャンバ８、可撓管９、切替バルブ１０、配管１１
が順次接続されて設けられている。この配管１１の下流
側にはファン及びサーミスタ付クーラ１２を介して酸素
・炭駿ガスセンサ１３が接続されてあり、ざらにその下
流にはポンプ１４が設けられている。１５．１６はそれ
ぞれバルブ１７゜１８及び流量計１９．２０が取付けら
れた較正用のゼロガス及びスパンガスのボンベであり、
切替弁２１＠介して前記クーラ１２の入口側に接続され
ている。
管２、方向変換器３、バイパス切替弁４、サーミスタ付
ヒータ５、差圧式流量計６、バイパス切替弁７、ミキシ
ングチャンバ８、可撓管９、切替バルブ１０、配管１１
が順次接続されて設けられている。この配管１１の下流
側にはファン及びサーミスタ付クーラ１２を介して酸素
・炭駿ガスセンサ１３が接続されてあり、ざらにその下
流にはポンプ１４が設けられている。１５．１６はそれ
ぞれバルブ１７゜１８及び流量計１９．２０が取付けら
れた較正用のゼロガス及びスパンガスのボンベであり、
切替弁２１＠介して前記クーラ１２の入口側に接続され
ている。
前記ミキシングチャンバ８は前記バイパス切替弁７と配
管２２により接続されており、この配管２２のチャンバ
８内に突出した一端は拡径されかつ端面が密閉されてい
る。そしてこの拡径部２２ａの外周面には多数の孔２２
ｂが形成されている。チャンバ８の内周面には７字型シ
ールゴム２３を介して隔壁２４が気密にかつ摺動可能に
設けられており、この隔壁２４にはチャンバ８の出口側
端面にｖ字型シールゴム２５を介して気密にかつ摺動可
能に取付けられたバイブ２６の一端が開口して固設され
ている。
管２２により接続されており、この配管２２のチャンバ
８内に突出した一端は拡径されかつ端面が密閉されてい
る。そしてこの拡径部２２ａの外周面には多数の孔２２
ｂが形成されている。チャンバ８の内周面には７字型シ
ールゴム２３を介して隔壁２４が気密にかつ摺動可能に
設けられており、この隔壁２４にはチャンバ８の出口側
端面にｖ字型シールゴム２５を介して気密にかつ摺動可
能に取付けられたバイブ２６の一端が開口して固設され
ている。
このバイブ２６のチャンバ８から突出した部分の外周面
にはランク２７が軸方向に平行に固設されており、この
ラック２７にはモータ２８によって駆動されるピニオン
ギヤ２９が噛合している。またバイア２６の下部には本
体フレーム３０に取付けられたリミットスイッチ３１．
３２とポテンショメータ３３が配設されている。３４は
制御装置であり、前記流量計６から送られてくる呼気流
量信号を呼気量すなわち換気量に換算する計算回路３５
と、この計算回路３５から出力される呼気組信号及び前
記ポテンショメータ３３から送られてくる隔壁２４の位
置信号とを受けて比較し、予め設定記憶された呼気量−
位置曲線によって隔壁移動口を設定する比較回路３６と
、この比較回路３６から出力される命、令信号によって
モータの駆動を行なう駆動回路３７とから構成されてい
る。
にはランク２７が軸方向に平行に固設されており、この
ラック２７にはモータ２８によって駆動されるピニオン
ギヤ２９が噛合している。またバイア２６の下部には本
体フレーム３０に取付けられたリミットスイッチ３１．
３２とポテンショメータ３３が配設されている。３４は
制御装置であり、前記流量計６から送られてくる呼気流
量信号を呼気量すなわち換気量に換算する計算回路３５
と、この計算回路３５から出力される呼気組信号及び前
記ポテンショメータ３３から送られてくる隔壁２４の位
置信号とを受けて比較し、予め設定記憶された呼気量−
位置曲線によって隔壁移動口を設定する比較回路３６と
、この比較回路３６から出力される命、令信号によって
モータの駆動を行なう駆動回路３７とから構成されてい
る。
次に本実施例の動作を説明する。被測定者の呼気はマウ
スピース１、可撓管２、方向変換器３を介して自由な方
向からヒータ５に送られ、適正な温度に過熱されて結露
が防止される。このときバイパス切替弁４，７は直進方
向に設定されている。
スピース１、可撓管２、方向変換器３を介して自由な方
向からヒータ５に送られ、適正な温度に過熱されて結露
が防止される。このときバイパス切替弁４，７は直進方
向に設定されている。
そして流量計６を通って呼気流口（単位、！！ ／Ｓ）
が測定され、ミキシングチャンバ８内に送られる。
が測定され、ミキシングチャンバ８内に送られる。
ここで呼気は、拡径部２２ａに形成された孔２２ｂから
噴出して、チャンバ８内の入口側端面と隔壁２４との間
の空間内で残留している呼気と新たに導入された呼気と
が混合され濃度差なく完全に拡散される。この拡散され
た呼気はパイプ２６、バルブ１０１配管１１を通ってク
ーラ１２に導入され、適正な温度に冷却された後、攻素
・炭酸ガスセンサ１３によって呼気中の駿素、炭酸ガス
濃度が測定されてポンプ１４によって大気中に放出され
る。
噴出して、チャンバ８内の入口側端面と隔壁２４との間
の空間内で残留している呼気と新たに導入された呼気と
が混合され濃度差なく完全に拡散される。この拡散され
た呼気はパイプ２６、バルブ１０１配管１１を通ってク
ーラ１２に導入され、適正な温度に冷却された後、攻素
・炭酸ガスセンサ１３によって呼気中の駿素、炭酸ガス
濃度が測定されてポンプ１４によって大気中に放出され
る。
ここでチャンバ８内で効率よく短時間で呼気の拡散が行
なえるチャンバ８の内容口と呼気量との関係は例えば下
記の第１表に示すようになる。
なえるチャンバ８の内容口と呼気量との関係は例えば下
記の第１表に示すようになる。
第１表
チャンバ８内の入口側端面と隔壁２４との間の内容積は
隔壁２４に固設されたパイプ２６を介してポテンショメ
ータ３３によって検知される。そしてこの内容積と流量
計６で測定された呼気」との関係が前記第１表に示す関
係から外れていた場合には、比較回路３６によってこの
関係を一致させる方向にモータ２８を駆動させる命令が
駆動回路３７に出され、モータ２８が回転してピニオン
ギヤ２９及びラック２７を介してバイア２６８軸方向に
移動させ、隔壁２４が適正内容積になる位置まで移動し
て停止する。すなわち流量計６が測定した呼気量に適合
する内容積に前記ミキシングチャンバ８を常に維持する
ことができる。従ってチャンバ８内の呼気を短時間で完
全に拡散することができる。
隔壁２４に固設されたパイプ２６を介してポテンショメ
ータ３３によって検知される。そしてこの内容積と流量
計６で測定された呼気」との関係が前記第１表に示す関
係から外れていた場合には、比較回路３６によってこの
関係を一致させる方向にモータ２８を駆動させる命令が
駆動回路３７に出され、モータ２８が回転してピニオン
ギヤ２９及びラック２７を介してバイア２６８軸方向に
移動させ、隔壁２４が適正内容積になる位置まで移動し
て停止する。すなわち流量計６が測定した呼気量に適合
する内容積に前記ミキシングチャンバ８を常に維持する
ことができる。従ってチャンバ８内の呼気を短時間で完
全に拡散することができる。
次に流量計６の校正方法について説明する。リミットス
イッチ３１．３２の間隔を必らかじめチャンバ８内の隔
壁２４の移動による内容積の変化邑が一定値になる位置
にｇ２定しておく。そしてバルブ１０を閉じて流量計６
に呼気などの流体を送り、隔壁２４を移動させてバイ１
２６に設けられた図示せぬドグがリミットスイッチ３１
をたたいてからリミットスイッチ３２をたたくまでの間
に流量計６を通過した流体の積算容懸と、前記設定され
たチャンバ８の内容積の変化口とを比較して較正を行な
う。
イッチ３１．３２の間隔を必らかじめチャンバ８内の隔
壁２４の移動による内容積の変化邑が一定値になる位置
にｇ２定しておく。そしてバルブ１０を閉じて流量計６
に呼気などの流体を送り、隔壁２４を移動させてバイ１
２６に設けられた図示せぬドグがリミットスイッチ３１
をたたいてからリミットスイッチ３２をたたくまでの間
に流量計６を通過した流体の積算容懸と、前記設定され
たチャンバ８の内容積の変化口とを比較して較正を行な
う。
本実施例による流量計６の較正方法によると、従来のよ
うに切替弁４，７によってバイパスを形成して別の較正
製画によって較正する必要がなく、ミキシングチャンバ
８を利用して呼気測定中でも容易に較正を行なうことが
できる。
うに切替弁４，７によってバイパスを形成して別の較正
製画によって較正する必要がなく、ミキシングチャンバ
８を利用して呼気測定中でも容易に較正を行なうことが
できる。
本実施例では流！計が差圧式流量計である場合について
説明したが、この流量計は差圧式に限定されるものでな
いことは云うまでもない。
説明したが、この流量計は差圧式に限定されるものでな
いことは云うまでもない。
なお、隔壁の駆動装置として、移ａ量が入力信号に正確
に比例するパルスモータのような手段を用いた場合には
、位置検出手段としてのポテンショメータ３３は省略す
ることができる。
に比例するパルスモータのような手段を用いた場合には
、位置検出手段としてのポテンショメータ３３は省略す
ることができる。
［発明の効果］
上述したように本発明によれば、呼吸代謝測定装置に設
けられたミキシングチャンバの内容積を吸気量に対応し
て変化させるようにしたので、呼気のチャンバ内の拡散
Ｓ：短時間に行なうことができ、しかも流量計の較正も
容易に行なうことができる。
けられたミキシングチャンバの内容積を吸気量に対応し
て変化させるようにしたので、呼気のチャンバ内の拡散
Ｓ：短時間に行なうことができ、しかも流量計の較正も
容易に行なうことができる。
第１図は本発明に係る呼吸代謝測定装置の一実施例を示
す構成図、第２図は第１図のミキシングチャンバを示す
縦断面図、第３図は従来のミキシングチャンバを示す縦
断面図である。 ６・・・流屋計 ８・・・ミキシングチャン
バ１３・・・センサ ２４・・・隔壁２８・
・・モータ（駆動手段） ３１、３２・・・リミットスイッチ（移動端検知手段）
３３・・・ポテンショメータ（位置検出手段）３４・・
・制御装置。
す構成図、第２図は第１図のミキシングチャンバを示す
縦断面図、第３図は従来のミキシングチャンバを示す縦
断面図である。 ６・・・流屋計 ８・・・ミキシングチャン
バ１３・・・センサ ２４・・・隔壁２８・
・・モータ（駆動手段） ３１、３２・・・リミットスイッチ（移動端検知手段）
３３・・・ポテンショメータ（位置検出手段）３４・・
・制御装置。
Claims (1)
- 生体の呼気流量を測定する流量計と、この呼気を拡散す
るミキシングチャンバと、呼気中のガス濃度を測定する
センサとを有する呼吸代謝測定装置において、前記ミキ
シングチャンバ内に気密に摺動可能に設けられた隔壁と
、この隔壁を駆動する駆動手段と、前記流量計からの信
号により前記駆動手段の駆動量を設定する制御装置とを
具備したことを特徴とする呼吸代謝測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61181064A JPS6338435A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 呼吸代謝測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61181064A JPS6338435A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 呼吸代謝測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6338435A true JPS6338435A (ja) | 1988-02-19 |
| JPH0244531B2 JPH0244531B2 (ja) | 1990-10-04 |
Family
ID=16094158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61181064A Granted JPS6338435A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 呼吸代謝測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6338435A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363035A (ja) * | 1989-04-12 | 1991-03-19 | Puritan Bennett Corp | 代謝の監視装置 |
| JP2013153886A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Fukuda Sangyo:Kk | 呼吸流量計測装置及び較正装置 |
| JP2014018622A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Minato Ikagaku Kk | 呼気ガス分析装置の遅れ時間の校正 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61181064A patent/JPS6338435A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0363035A (ja) * | 1989-04-12 | 1991-03-19 | Puritan Bennett Corp | 代謝の監視装置 |
| JP2013153886A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-15 | Fukuda Sangyo:Kk | 呼吸流量計測装置及び較正装置 |
| JP2014018622A (ja) * | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Minato Ikagaku Kk | 呼気ガス分析装置の遅れ時間の校正 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0244531B2 (ja) | 1990-10-04 |
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