呼吸レベル測定装置および呼吸レベル測定システム
【課題】被験者の右肺および左肺の各々の換気能力を正確かつ容易に測定可能な装置を提供する。
【解決手段】生体測定装置1は、身体の特定部位の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部200と、CPU170とを備える。CPU170は、被験者の右肺を含む部位の生体電気インピーダンスと、左肺を含む部位の生体電気インピーダンスとを測定するように生体電気インピーダンス測定部200を制御する。そして、CPU170は、右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める。
【解決手段】生体測定装置1は、身体の特定部位の生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部200と、CPU170とを備える。CPU170は、被験者の右肺を含む部位の生体電気インピーダンスと、左肺を含む部位の生体電気インピーダンスとを測定するように生体電気インピーダンス測定部200を制御する。そして、CPU170は、右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
被験者の右肺を含む部位と、左肺を含む部位とについて生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定装置。
【請求項2】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の前記右肺の上部を含み、腹部を含まない体幹上部右側の第1生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の上部を含み、腹部を含まない体幹上部左側の第2生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の上部の換気能力を示す第1の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の上部の換気能力を示す第1の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項3】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第1センタリング値、および、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第2センタリング値を生成する第1センタリング値生成部と、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の前記第1センタリング値に対する相対値である第1相対値を求める第1相対値算出部と、
前記第2生体電気インピーダンスの測定値の前記第2センタリング値に対する相対値である第2相対値を求める第2相対値算出部と、をさらに備え、
前記呼吸レベル算出部は、前記第1相対値に基づいて前記第1の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2相対値に基づいて前記第1の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項2に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項4】
前記呼吸レベル算出部は、前記被験者の1呼吸ごとに、当該1呼吸における前記第1相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第1の右肺呼吸レベルとして算出する一方、当該1呼吸における前記第2相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第1の左肺呼吸レベルとして算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項5】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
所定の周期でサンプリングタイミングに到達するたびに、前記第1生体電気インピーダンスおよび前記第2生体電気インピーダンスを測定し、
前記第1センタリング値生成部は、
所定数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第1生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第1センタリング値を生成する一方、前記各サンプリングタイミングにおける前記第2生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第2センタリング値を生成する、
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項6】
前記第1センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングよりも所定の時間長だけ前の時点を始点とし、当該サンプリングタイミングを終点とするセンタリング期間内の複数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第1生体電気インピーダンスの測定値を用いて移動平均処理を行い、その結果に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第1センタリング値を生成する一方、前記センタリング期間内の複数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第2生体電気インピーダンスの測定値を用いて移動平均処理を行い、その結果に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第2センタリング値を生成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項7】
前記センタリング期間の時間長は、前記被験者の呼吸速度に応じて可変に設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項8】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記サンプリングタイミングに到達するたびに、前記被験者の前記右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第3センタリング値、および、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第4センタリング値を生成する第2センタリング値生成部と、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値の前記第3センタリング値に対する相対値である第3相対値を求める第3相対値算出部と、
前記第4生体電気インピーダンスの測定値の前記第4センタリング値に対する相対値である第4相対値を求める第4相対値算出部と、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値と前記第1センタリング値とが等しくなる第1ゼロクロスタイミング、および、前記第2生体電気インピーダンスの測定値と前記第2センタリング値とが等しくなる第2ゼロクロスタイミングを抽出するゼロクロスタイミング抽出部と、をさらに備え、
前記第2センタリング値生成部は、
前記第1ゼロクロスタイミングにおける前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第3センタリング値を生成する一方、前記第2ゼロクロスタイミングにおける前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第4センタリング値を生成し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第3相対値に基づいて、前記右肺の中下部の換気能力を示す第2の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第4相対値に基づいて、前記左肺の中下部の換気能力を示す第2の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項5から請求項7の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項9】
前記第2センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングであるか否かを判定し、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングである場合は、当該サンプリングタイミングにおける前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第3センタリング値を生成する一方、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングでない場合は、当該サンプリングタイミングの直前の前記サンプリングタイミングで生成した前記第3センタリング値を、当該サンプリングタイミングにおける前記第3センタリング値として採用する、
ことを特徴とする請求項8に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項10】
前記第2センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングであるか否かを判定し、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングである場合は、当該サンプリングタイミングにおける前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第4センタリング値を生成する一方、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングでない場合は、当該サンプリングタイミングの直前の前記サンプリングタイミングで生成した前記第4センタリング値を、当該サンプリングタイミングにおける前記第4センタリング値として採用する、
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項11】
前記呼吸レベル算出部は、前記被験者の1呼吸ごとに、当該1呼吸における前記第3相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第2の右肺呼吸レベルとして算出する一方、当該1呼吸における前記第4相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第2の左肺呼吸レベルとして算出する、
ことを特徴とする請求項8から請求項10の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項12】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の前記右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の中下部の換気能力を示す第2の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の中下部の換気能力を示す第2の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項13】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の右肺の上部を含み腹部を含まない体幹上部右側の第1生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺の上部を含み腹部を含まない体幹上部左側の第2生体電気インピーダンスと、前記被験者の右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項14】
互いに直交する2軸のうち、一方の軸を前記第1生体電気インピーダンス、他方の軸を前記第3生体電気インピーダンスとし、前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示す第1リサージュ図形の表示データを生成するとともに、前記一方の軸を前記第2生体電気インピーダンス、前記他方の軸を前記第4生体電気インピーダンスとし、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示す第2リサージュ図形の表示データを生成する表示データ生成部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項13に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項15】
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形と前記第2リサージュ図形とが重ねて表示されるように、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項16】
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形の軌跡と前記第2リサージュ図形の軌跡との表示態様が異なるように、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14または請求項15に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項17】
前記第1リサージュ図形の軌跡と前記第2リサージュ図形の軌跡との差異を検出する軌跡解析部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記差異が強調して表示されるように前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14から請求項16の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項18】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第1振幅値と、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第2振幅値と、前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第3振幅値と、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第4振幅値とを特定する振幅値特定部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記第1振幅値および前記第2振幅値を用いて前記一方の軸のレンジを調整する一方、前記第3振幅値および前記第4振幅値を用いて前記他方の軸のレンジを調整し、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14から請求項17の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項19】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第1振幅値と、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第2振幅値と、前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第3振幅値と、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第4振幅値とを特定する振幅値特定部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する場合に行う処理として、前記第1振幅値および前記第2振幅値を用いて前記一方の軸のレンジを調整する第1レンジ調整処理と、前記第3振幅値および前記第4振幅値を用いて前記他方の軸のレンジを調整する第2レンジ調整処理とを有し、
前記第2レンジ調整処理を行う頻度が前記第1レンジ調整処理を行う頻度より少ない、
ことを特徴とする請求項14から請求項17の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項20】
互いに直交する2軸のうち、一方の軸を前記第1生体電気インピーダンス、他方の軸を前記第3生体電気インピーダンスとし、前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示すリサージュ図形の表示データ、または、前記一方の軸を前記第2生体電気インピーダンス、前記他方の軸を前記第4生体電気インピーダンスとし、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示すリサージュ図形の表示データを生成する表示データ生成部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項13に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項21】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の軌跡の表示態様が最新の1呼吸とそれ以外の過去の呼吸とで異なるように前記リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項22】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の軌跡の表示態様が経過時間に応じて変化するように前記リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項23】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の表示データを生成するとともに、目標とする呼吸の種別と当該呼吸の大きさとに応じた呼吸指導用のリサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20から請求項22の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項24】
前記リサージュ図形の軌跡の傾斜角を算出する傾斜角算出部と、
前記傾斜角算出部が算出した傾斜角を予め定められた基準傾斜角と比較して、肺の換気能力の良否を判定する換気能力判定部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項20から請求項23の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項25】
呼吸の能力に応じて定められた階級ごとに、呼吸を訓練するための訓練メニューと、当該階級をクリアするためのクリア条件とを記憶する記憶部と、
前記生体電気インピーダンス測定部の測定結果または前記呼吸レベル算出部の算出結果に基づいて、前記被験者の呼吸の能力を検出する呼吸能力検出部と、
前記記憶部を参照し、前記呼吸能力検出部が検出した呼吸の能力に応じた階級を特定し、特定した階級に対応する前記訓練メニューに基づいて前記被験者の呼吸を訓練するための処理を行い、前記特定した階級に対応する前記クリア条件が成立すると、前記被験者の階級を当該階級より上位の次の階級に移行させる訓練管理部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項24の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項26】
生体電気インピーダンス測定装置が測定した、被験者の右肺を含む部位の生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺を含む部位の生体電気インピーダンスとを入力する入力部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定装置。
【請求項27】
被験者の右肺を含む部位と、左肺を含む部位とについて生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定システム。
【請求項1】
被験者の右肺を含む部位と、左肺を含む部位とについて生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定装置。
【請求項2】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の前記右肺の上部を含み、腹部を含まない体幹上部右側の第1生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の上部を含み、腹部を含まない体幹上部左側の第2生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の上部の換気能力を示す第1の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の上部の換気能力を示す第1の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項3】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第1センタリング値、および、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第2センタリング値を生成する第1センタリング値生成部と、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の前記第1センタリング値に対する相対値である第1相対値を求める第1相対値算出部と、
前記第2生体電気インピーダンスの測定値の前記第2センタリング値に対する相対値である第2相対値を求める第2相対値算出部と、をさらに備え、
前記呼吸レベル算出部は、前記第1相対値に基づいて前記第1の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2相対値に基づいて前記第1の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項2に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項4】
前記呼吸レベル算出部は、前記被験者の1呼吸ごとに、当該1呼吸における前記第1相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第1の右肺呼吸レベルとして算出する一方、当該1呼吸における前記第2相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第1の左肺呼吸レベルとして算出する、
ことを特徴とする請求項3に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項5】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
所定の周期でサンプリングタイミングに到達するたびに、前記第1生体電気インピーダンスおよび前記第2生体電気インピーダンスを測定し、
前記第1センタリング値生成部は、
所定数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第1生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第1センタリング値を生成する一方、前記各サンプリングタイミングにおける前記第2生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第2センタリング値を生成する、
ことを特徴とする請求項3または請求項4に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項6】
前記第1センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングよりも所定の時間長だけ前の時点を始点とし、当該サンプリングタイミングを終点とするセンタリング期間内の複数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第1生体電気インピーダンスの測定値を用いて移動平均処理を行い、その結果に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第1センタリング値を生成する一方、前記センタリング期間内の複数の前記サンプリングタイミングの各々における前記第2生体電気インピーダンスの測定値を用いて移動平均処理を行い、その結果に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第2センタリング値を生成する、
ことを特徴とする請求項5に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項7】
前記センタリング期間の時間長は、前記被験者の呼吸速度に応じて可変に設定される、
ことを特徴とする請求項6に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項8】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記サンプリングタイミングに到達するたびに、前記被験者の前記右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第3センタリング値、および、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅基準レベルを示す第4センタリング値を生成する第2センタリング値生成部と、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値の前記第3センタリング値に対する相対値である第3相対値を求める第3相対値算出部と、
前記第4生体電気インピーダンスの測定値の前記第4センタリング値に対する相対値である第4相対値を求める第4相対値算出部と、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値と前記第1センタリング値とが等しくなる第1ゼロクロスタイミング、および、前記第2生体電気インピーダンスの測定値と前記第2センタリング値とが等しくなる第2ゼロクロスタイミングを抽出するゼロクロスタイミング抽出部と、をさらに備え、
前記第2センタリング値生成部は、
前記第1ゼロクロスタイミングにおける前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第3センタリング値を生成する一方、前記第2ゼロクロスタイミングにおける前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて前記第4センタリング値を生成し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第3相対値に基づいて、前記右肺の中下部の換気能力を示す第2の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第4相対値に基づいて、前記左肺の中下部の換気能力を示す第2の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項5から請求項7の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項9】
前記第2センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングであるか否かを判定し、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングである場合は、当該サンプリングタイミングにおける前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第3センタリング値を生成する一方、当該サンプリングタイミングが前記第1ゼロクロスタイミングでない場合は、当該サンプリングタイミングの直前の前記サンプリングタイミングで生成した前記第3センタリング値を、当該サンプリングタイミングにおける前記第3センタリング値として採用する、
ことを特徴とする請求項8に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項10】
前記第2センタリング値生成部は、
前記サンプリングタイミングごとに、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングであるか否かを判定し、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングである場合は、当該サンプリングタイミングにおける前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、当該サンプリングタイミングにおける前記第4センタリング値を生成する一方、当該サンプリングタイミングが前記第2ゼロクロスタイミングでない場合は、当該サンプリングタイミングの直前の前記サンプリングタイミングで生成した前記第4センタリング値を、当該サンプリングタイミングにおける前記第4センタリング値として採用する、
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項11】
前記呼吸レベル算出部は、前記被験者の1呼吸ごとに、当該1呼吸における前記第3相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第2の右肺呼吸レベルとして算出する一方、当該1呼吸における前記第4相対値の最大値と最小値との絶対値の和を、前記第2の左肺呼吸レベルとして算出する、
ことを特徴とする請求項8から請求項10の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項12】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の前記右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の前記左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の中下部の換気能力を示す第2の右肺呼吸レベルを求める一方、前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の中下部の換気能力を示す第2の左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項13】
前記生体電気インピーダンス測定部は、
前記被験者の右肺の上部を含み腹部を含まない体幹上部右側の第1生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺の上部を含み腹部を含まない体幹上部左側の第2生体電気インピーダンスと、前記被験者の右肺の中下部および腹部を含む体幹中部右側の第3生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺の中下部および腹部を含む体幹中部左側の第4生体電気インピーダンスとを測定し、
前記呼吸レベル算出部は、
前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める、
ことを特徴とする請求項1に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項14】
互いに直交する2軸のうち、一方の軸を前記第1生体電気インピーダンス、他方の軸を前記第3生体電気インピーダンスとし、前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示す第1リサージュ図形の表示データを生成するとともに、前記一方の軸を前記第2生体電気インピーダンス、前記他方の軸を前記第4生体電気インピーダンスとし、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示す第2リサージュ図形の表示データを生成する表示データ生成部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項13に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項15】
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形と前記第2リサージュ図形とが重ねて表示されるように、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項16】
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形の軌跡と前記第2リサージュ図形の軌跡との表示態様が異なるように、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14または請求項15に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項17】
前記第1リサージュ図形の軌跡と前記第2リサージュ図形の軌跡との差異を検出する軌跡解析部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記差異が強調して表示されるように前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14から請求項16の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項18】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第1振幅値と、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第2振幅値と、前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第3振幅値と、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第4振幅値とを特定する振幅値特定部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記第1振幅値および前記第2振幅値を用いて前記一方の軸のレンジを調整する一方、前記第3振幅値および前記第4振幅値を用いて前記他方の軸のレンジを調整し、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項14から請求項17の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項19】
前記第1生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第1振幅値と、前記第2生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第2振幅値と、前記第3生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第3振幅値と、前記第4生体電気インピーダンスの測定値の振幅を示す第4振幅値とを特定する振幅値特定部をさらに備え、
前記表示データ生成部は、前記第1リサージュ図形の表示データおよび前記第2リサージュ図形の表示データを生成する場合に行う処理として、前記第1振幅値および前記第2振幅値を用いて前記一方の軸のレンジを調整する第1レンジ調整処理と、前記第3振幅値および前記第4振幅値を用いて前記他方の軸のレンジを調整する第2レンジ調整処理とを有し、
前記第2レンジ調整処理を行う頻度が前記第1レンジ調整処理を行う頻度より少ない、
ことを特徴とする請求項14から請求項17の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項20】
互いに直交する2軸のうち、一方の軸を前記第1生体電気インピーダンス、他方の軸を前記第3生体電気インピーダンスとし、前記第1生体電気インピーダンスの測定値および前記第3生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示すリサージュ図形の表示データ、または、前記一方の軸を前記第2生体電気インピーダンス、前記他方の軸を前記第4生体電気インピーダンスとし、前記第2生体電気インピーダンスの測定値および前記第4生体電気インピーダンスの測定値の経時的変化を示すリサージュ図形の表示データを生成する表示データ生成部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項13に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項21】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の軌跡の表示態様が最新の1呼吸とそれ以外の過去の呼吸とで異なるように前記リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項22】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の軌跡の表示態様が経過時間に応じて変化するように前記リサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20に記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項23】
前記表示データ生成部は、前記リサージュ図形の表示データを生成するとともに、目標とする呼吸の種別と当該呼吸の大きさとに応じた呼吸指導用のリサージュ図形の表示データを生成する、
ことを特徴とする請求項20から請求項22の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項24】
前記リサージュ図形の軌跡の傾斜角を算出する傾斜角算出部と、
前記傾斜角算出部が算出した傾斜角を予め定められた基準傾斜角と比較して、肺の換気能力の良否を判定する換気能力判定部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項20から請求項23の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項25】
呼吸の能力に応じて定められた階級ごとに、呼吸を訓練するための訓練メニューと、当該階級をクリアするためのクリア条件とを記憶する記憶部と、
前記生体電気インピーダンス測定部の測定結果または前記呼吸レベル算出部の算出結果に基づいて、前記被験者の呼吸の能力を検出する呼吸能力検出部と、
前記記憶部を参照し、前記呼吸能力検出部が検出した呼吸の能力に応じた階級を特定し、特定した階級に対応する前記訓練メニューに基づいて前記被験者の呼吸を訓練するための処理を行い、前記特定した階級に対応する前記クリア条件が成立すると、前記被験者の階級を当該階級より上位の次の階級に移行させる訓練管理部と、をさらに備える、
ことを特徴とする請求項1から請求項24の何れかに記載の呼吸レベル測定装置。
【請求項26】
生体電気インピーダンス測定装置が測定した、被験者の右肺を含む部位の生体電気インピーダンスと、前記被験者の左肺を含む部位の生体電気インピーダンスとを入力する入力部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定装置。
【請求項27】
被験者の右肺を含む部位と、左肺を含む部位とについて生体電気インピーダンスを測定する生体電気インピーダンス測定部と、
前記右肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記右肺の換気能力を示す右肺呼吸レベルを求める一方、前記左肺を含む部位の生体電気インピーダンスの測定値に基づいて、前記左肺の換気能力を示す左肺呼吸レベルを求める呼吸レベル算出部と、を備える、
ことを特徴とする呼吸レベル測定システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
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【図54】
【図55】
【図56】
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【図59】
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【図8】
【図9】
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【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
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【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
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【図26】
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【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
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【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
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【図47】
【図48】
【図49】
【図50】
【図51】
【図52】
【図53】
【図54】
【図55】
【図56】
【図57】
【図58】
【図59】
【図60】
【図61】
【図62】
【図63】
【公開番号】特開2012−35056(P2012−35056A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−88772(P2011−88772)
【出願日】平成23年4月13日(2011.4.13)
【出願人】(000133179)株式会社タニタ (303)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年4月13日(2011.4.13)
【出願人】(000133179)株式会社タニタ (303)
【Fターム(参考)】
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