ＣＯＰＤ体感器具及びＣＯＰＤ体感装置
【課題】被験者にＣＯＰＤの症状を体感させ、早期にＣＯＰＤ検査を行う契機とするためのＣＯＰＤ体感器具を提供する。
【解決手段】被験者の呼気時において抵抗体の前後の差圧がＡ以上Ｂ未満となる呼気抵抗を提供するI期用抵抗体３２ａと、差圧がＢ以上Ｃ未満となる呼気抵抗を提供するII期用抵抗体３２ｂと、差圧がＣ以上Ｄ未満となる呼気抵抗を提供するIII期用抵抗体３２ｃと、差圧がＤ以上となる呼気抵抗を提供するIV期用抵抗体３２ｄとを、適宜選択して、マウスピース３１に取り付ける。被験者はこのマウスピース３１に呼気を吹き込むことで、ＣＯＰＤの各症状を体感することができる。
【解決手段】被験者の呼気時において抵抗体の前後の差圧がＡ以上Ｂ未満となる呼気抵抗を提供するI期用抵抗体３２ａと、差圧がＢ以上Ｃ未満となる呼気抵抗を提供するII期用抵抗体３２ｂと、差圧がＣ以上Ｄ未満となる呼気抵抗を提供するIII期用抵抗体３２ｃと、差圧がＤ以上となる呼気抵抗を提供するIV期用抵抗体３２ｄとを、適宜選択して、マウスピース３１に取り付ける。被験者はこのマウスピース３１に呼気を吹き込むことで、ＣＯＰＤの各症状を体感することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者に慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease（以下「ＣＯＰＤ」と称する））を体感させることを可能とするＣＯＰＤ体感器具、及びそのＣＯＰＤ体感器具を接続したＣＯＰＤ体感装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、呼吸器系の病気であるＣＯＰＤの患者数が急速に増加している。ＣＯＰＤは徐々に進行していく病気であり、I期の段階では症状を感じ難いが、進行すると僅かな運動で息切れを感じるようになり、次第に安静状態でも呼吸が苦しくなり、さらに悪化すると死に至る。ＣＯＰＤによる死亡率は年々上昇しており、２００８年度死亡順位は１０位、男性に限れば７位となっている（非特許文献１）。今後、ＣＯＰＤによる死亡率はさらに上がり、死亡順位は３位になるとも推定されている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４００８９５３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＧＯＬＤ日本委員会編「ＣＯＰＤに関する統計資料」、Internet URLhttp://www.gold-jac.jp/copd_facts_in_japan/
【非特許文献２】Nippon Boehringer Co.,Ltd著「世界中で増え続けるＣＯＰＤ」、Internet URLhttp://www.spinet.jp/copd01_world.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１によれば、日本人の４０歳以上のＣＯＰＤ有病率は８．６％、患者数は５３０万人と推定されているが、２００５年度の厚生労働省患者調査によると、病院でＣＯＰＤと診断された患者数は約２２万３千人に過ぎない。これは、ＣＯＰＤという病気が一般市民に未だ認知されていないことが最大の理由である。近年は日本呼吸器学会等によってＣＯＰＤの啓蒙活動が積極的に行われているものの、２００９年度の調査では８０％以上の一般市民がＣＯＰＤについて「知らない」と答えている。これはＣＯＰＤの死亡率を考慮すると極めて低い数値である。
【０００６】
上述したようにＣＯＰＤは徐々に進行していく病気であるため、早期検査、早期発見、早期治療が極めて重要である。しかしＣＯＰＤに対する認知度の低さから、軽症の段階にあるＣＯＰＤ有病者が検査を受けるケースは極めて少なく、症状が重度になってから初めてＣＯＰＤの検査を受けるケースが多い。また、ＣＯＰＤが進行したときの呼吸の困難性を理解しておらず、当然実感もできていないため、医師から検査を勧められたにもかかわらず、ＣＯＰＤを軽視して検査を受けようとしないケースも多い。さらにＣＯＰＤは別名「たばこ病」とも呼ばれており、喫煙と極めて大きな関連がある。健常者であっても喫煙を行うことによりＣＯＰＤとなるリスクが高まり、検査の必要性も非喫煙者より格段に高くなるが、ＣＯＰＤに対する不理解から検査を受けないケースが多い。このような状況を放置すると、将来的にＣＯＰＤ関連の医療費が増加し、経済的、社会的負荷が大きくなってしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、このような背景のもとになされたものであり、その目的は、被験者にＣＯＰＤの症状を体感させ、早期にＣＯＰＤ検査を行う契機とするためのＣＯＰＤ体感器具、及びそのＣＯＰＤ体感器具を接続したＣＯＰＤ体感装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、次のような手段を採る。なお後述する発明を実施するための最良の形態の説明及び図面で使用した符号を参考のために括弧書きで付記するが、本発明の構成要素は該付記したものには限定されない。
【０００９】
本発明１に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期用抵抗体（３２ａ）と、前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期用抵抗体（３２ｂ）と、前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期用抵抗体（３２ｃ）と、前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期用抵抗体（３２ｄ）とを備え、前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択可能であることを特徴とする。
【００１０】
本発明２に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１のＣＯＰＤ体感器具であって、被験者が呼気を吹き込むマウスピースをさらに備え、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）から任意の抵抗体を適宜選択して前記マウスピースに取り付け可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明３に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１のＣＯＰＤ体感器具であって、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記I期用抵抗体（３２ａ）とが一体となったI期体感器具（３４ａ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記II期用抵抗体（３２ｂ）とが一体となったII期体感器具（３４ｂ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記III期用抵抗体（３２ｃ）とが一体となったIII期体感器具（３４ｃ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記IV期用抵抗体（３２ｄ）とが一体となったIV期体感器具（３４ｄ）と、から構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明４に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも貫通孔が設けられた板状物によって構成され、各抵抗体を構成する板状物に設けられた貫通孔の開口率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１３】
本発明５に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明４のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）を構成する板状物の開孔率は概ね８％以上、１００％未満であり、前記II期用抵抗体（３２ｂ）を構成する板状物の開孔率は概ね８％より小さく概ね４．５％以上であり、前記III期用抵抗体（３２ｃ）を構成する板状物の開孔率は概ね４．５％より小さく概ね２．４％以上であり、前記IV期用抵抗体（３２ｄ）を構成する板状物の開孔率は概ね２．４％より小さいことを特徴とする。この開孔率とは、板状物の全面積（呼気経路の断面積）に対する孔面積の比率であり、後述する実施例においては、直径２５ｍｍの円板状物の全面積４９０．６３ｍｍ２に対しての孔面積の比率である。
【００１４】
本発明６に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１５】
本発明７に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の積層数を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１６】
本発明８に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも不織布によって構成され、各抵抗体を構成する不織布の厚さを相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１７】
本発明９に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも連続気泡発泡体によって構成され、各抵抗体を構成する連続気泡発泡体の発泡倍率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１８】
本発明１０に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と、被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗を可変可能な可変抵抗部から構成されるＣＯＰＤ体感器具であって、前記可変抵抗部は、前記呼気抵抗が概ね０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期状態と、前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期状態と、前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期状態と、前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期状態に適宜変更可能であることを特徴とする。
【００１９】
本発明１１に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１０のＣＯＰＤ体感器具であって、前記可変抵抗部を回転させる回転操作部（操作部３７）を有し、前記回転操作部には、前記可変抵抗部の回転量に対応してI期状態（ａ）、II期状態（ｂ）、III期状態（ｃ）、及びIV期状態（ｄ）が表示されており、前記表示に基づいて前記可変抵抗部を所定量回転させることによって当該可変抵抗部を通過する呼気の流量を変化させ、前記I期状態、前記II期状態、前記III期状態、又は前記IV期状態に適宜変更可能であることを特徴とする。
【００２０】
本発明１２に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明２又は３のＣＯＰＤ体感器具と、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置（１）と、から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口（１７）を備え、当該吹込口には前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）から選択される任意の抵抗体が接続され、前記呼吸機能検査装置が、前記抵抗体を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とする。
【００２１】
本発明１３に係るＣＯＰＤ体感装置は、本発明１０のＣＯＰＤ体感器具（３０）と、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置（１）と、から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口（１７）を備え、当該吹込口には前記可変抵抗部が接続され、前記呼吸機能検査装置が、前記可変抵抗部を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のＣＯＰＤ体感器具によれば、被験者にI期、II期、III期、及びIV期のＣＯＰＤ症状を体感させることができる。健常者であってもＣＯＰＤの各症状における呼吸の困難性を体感することができるため、ＣＯＰＤの予防、早期発見、早期治療の重要性を認識させてＣＯＰＤの検査を受ける契機とすることができる。また、軽症患者に対してもＣＯＰＤが進行したときの症状を体感させることができるため、ＣＯＰＤの早期治療の重要性を認識させ、ＣＯＰＤの進行を防ぐのに役立てることが可能である。さらに、喫煙者には喫煙を継続することのリスクを認知させてＣＯＰＤの検査の必要性を認識させること、禁煙の契機を提供することが可能である。
【００２３】
本発明によって、ＣＯＰＤの早期検査を促すことができ、ＣＯＰＤの早期発見、早期治療に貢献することができ、将来的なＣＯＰＤ関連の医療費抑制にも資することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１はＣＯＰＤ体感器具の斜視図である。
【図２】図２はマウスピース、抵抗体、及び抵抗体保持部から構成されるＣＯＰＤ体感器具を分解した状態を示す側面断面図である。
【図３】図３（ａ）はマウスピース、抵抗体、及び抵抗体保持部から構成されるＣＯＰＤ体感器具が組み立てられた状態を示す側面断面図であり、図３（ｂ）は同ＣＯＰＤ体感器具をマウスピース側から見た正面図である。
【図４】図４（ａ）は呼気抵抗の測定実験で使用する抵抗体の斜視図であり、図４（ｂ）は正面図である。
【図５】図５（ａ）は呼気抵抗の測定実験で使用する抵抗体と実験用マウスピースの接続方法を示す図である。図５（ｂ）は呼気抵抗の測定実験で使用する装置の概要を示す図である。
【図６】図６は開口率と流量値の関係を示す図である。
【図７】図７は、差圧が３０ｃｍＨ２０となるときの％１秒量と抵抗値の関係を示す図である（横軸：抵抗，縦軸：％１秒量）。
【図８】図８は、差圧が３０ｃｍＨ２０となるときの％１秒量と抵抗値の関係を示す図である（横軸：％１秒量，縦軸：抵抗）。
【図９】図９は、抵抗値と開孔率の関係を示す図である。
【図１０】図１０は貫通孔が設けられた板状物によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１１】図１１はメッシュ体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１２】図１２はメッシュ体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１３】図１３は不織布によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１４】図１４は連続気泡発泡体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１５】図１５はI期体感器具、II期体感器具、III期体感器具、IV期体感器具から構成されるＣＯＰＤ体感器具の一例を示す側面断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は可変抵抗部を有するＣＯＰＤ体感器具の側面断面図であり、図１６（ｂ）は同ＣＯＰＤ体感器具をマウスピース部側から見た正面図であり、図１６（ｃ）は同ＣＯＰＤ体感器具の平面図である。
【図１７】図１７はＣＯＤＰ体感装置を構成する呼吸機能検査装置の一例を表す図であり、図１７（ａ）はその平面図、図１７（ｂ）は左側面図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は右側面図である。
【図１８】図１８は図１７の呼吸機能検査装置の一例を表す機能ブロック図である。
【図１９】図１９は呼吸機能検査装置の吹込口にフィルタ及びマウスピースを接続する例を示す図である。
【図２０】図２０は呼吸機能検査装置の吹込口にＣＯＰＤ体感装置、フィルタ、及びマウスピースを接続する例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［１．ＣＯＰＤ体感器具（組立型）］
以下、本発明のＣＯＰＤ体感器具の一例を説明する。ＣＯＰＤ体感器具３０は、例えば図１に示す形状を有している。図１に示すＣＯＰＤ体感器具３０は、図２に示すようにマウスピース３１、抵抗体３２、及び抵抗体保持部３３から構成され、図３に示すようにこれらを組み付けた状態で使用するものである。図３（ａ）に示す抵抗体３２は、抵抗体保持部３３の端面の縁部と、マウスピース３１内部の凸部壁面に挟まれて支持され、図３（ｂ）の正面図に示すように、マウスピース３１側から見たときに中央部周辺を視認できる構成となっている。
【００２６】
本例において、マウスピース３１及び抵抗体保持部３３はエラストマー成分を多量に含む樹脂製又はゴム製であり、柔軟性を有している。また、抵抗体保持部３３の外周面の両端近くには、凸部３３ａが設けられている。凸部３３ａは外周面の端面に平行である。抵抗体保持部３３の凸部３３ａを含む外周面の外径は、マウスピース３１の背面側の内径より僅かに大きい。また、抵抗体保持部３３の凸部３３ａを含まない外周面の外径は、マウスピース３１の背面側の内径と概ね同一である。従って、図３（ａ）に示すように、マウスピース３１の内周に抵抗体保持部３３の外周を嵌め込むことで、凸部３３ａをマウスピース３１の内周に食い込ませ、マウスピース３１と抵抗体保持部３３を固定することができる。この嵌め込みの際、抵抗体保持部３３の端面と、マウスピース３１内部の凸部壁面との間に抵抗体３２を挟むことで、マウスピース３１、抵抗体３２、抵抗体保持部３３を一体化することができる。嵌め込み量は、マウスピース３１内部に設けられた凸部壁面によって規定される一定量である。一旦嵌め込むとマウスピース３１の内周面に凸部３３ａが食い込み、その摩擦力により、容易に分離しがたい構造となっている。
【００２７】
（呼気抵抗と病期分類の相関）
本発明は、所定の抵抗体３２を備えたＣＯＰＤ体感器具３０のマウスピース３１から被験者が呼気を吹き込むことで、ＣＯＰＤの症状、即ち呼気の困難性を体感することを特徴とする。ＣＯＰＤの症状には、I期、II期、III期、及びIV期の４つが存在するが、ＣＯＰＤ体感器具によって被験者は各症状に相当する呼気の困難性を体感することができる。本発明者らは、これら４つの症状を再現させることができるようにＣＯＰＤ体感器具内部の抵抗体３２を設計した。
【００２８】
被験者が呼気をＣＯＰＤ体感器具３０に吹き込むと、その呼気が抵抗体３２に衝突し、その結果、抵抗体３２の前後（正面側と背面側）には差圧が生じる。本実施の形態中、この差圧（ｃｍＨ２Ｏ）を当該呼気の流量値で除した値（Ｌ／s）を「呼気抵抗（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／ｓ）」と称することにする。仮に呼気の流量値が一定であるとすると、抵抗体３２が提供する呼気抵抗が大きいほど抵抗体３２の前後の差圧は大きく、呼気抵抗が小さいほど差圧が小さいという関係がある。ＣＯＰＤ病期分類は呼気抵抗と密接な関連性があり、ＣＯＰＤがI期、II期、III期、IV期と進行するにつれ、呼気抵抗は大きくなるという特徴がある。この事実を応用し、本発明者らはＣＯＰＤ体感器具において抵抗体３２が提供する呼気抵抗とＣＯＰＤ病期分類を対応させることを試みた。その結果、抵抗体３２が提供する呼気抵抗を調整することで、ＣＯＰＤ病期分類の各症状を被験者に体感させることを可能とした。
【００２９】
（抵抗体の開孔率と呼気抵抗の関係）
本発明者らは、抵抗体として孔が設けられた板状物を用いて、当該板状物の前後に生じる差圧に基づいて呼気抵抗の値を測定する実験を行った。図４（ａ）には、抵抗体３２の斜視図を示す。本実験で使用する板状物である抵抗体３２は、内部が空洞である円筒状物５０と一体化されている。図４（ｂ）は抵抗体３２の正面図である。本実験では、表１に示すように孔面積の異なる１０の抵抗体を用意し、それぞれについて呼気抵抗の値を測定した。開孔率（％）＝孔面積／全面積×１００とした。この全面積は、板状物である抵抗体３２の孔の面積を含み、円筒状物５０の縁部との接合部分を除いた面積である。抵抗体３２の直径から円筒状物５０の縁部との接合部分を除いた直径Φは２５ｍｍであり、これに基づいて計算した全面積は４９０．６３ｍｍ２であった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１に示した各抵抗体に関して、図５に示す実験装置を利用して呼気抵抗を測定する実験を行った。図５（ａ）に示すように、抵抗体３２と実験用マウスピースを抵抗体固定具によって固定する。図５（ｂ）に示すように、固定した抵抗体３２及び実験用マウスピースの前後に擬似的な呼吸流路を設け、抵抗体の一方からブロアーで空気を吸引した。このとき、抵抗体の前後の差圧が３０ｃｍＨ２０となるようにブロアーの流量値を調整した。このとき測定された流量値を表２に示す。表２に示すように、開孔率が低くなるほど、これに伴い流量値も低下する。差圧が３０ｃｍＨ２０の場合の、流量値（Ｌ／ｓ）と開孔率（％）の関係を図６のグラフに示す。また、本実験において抵抗体の前後の差圧（３０ｃｍＨ２０）を、当該差圧が生じたときの流量値（Ｌ／ｓ）で除した値である抵抗値（呼気抵抗）を、表３に示した。開孔率（％）が低くなるほど、抵抗値は高くなる。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
図７には、％１秒量（％ＦＥＶ１とも表記される）と抵抗値の関係を示す。１秒量とは、最大吸気位から一気に呼出させて最大呼気位に達したときの容量の差分である努力性肺活量のうち、最初の１秒間に呼出された容量である。％１秒量とは、正常値（予測値とも呼ばれる）である１秒量に対しての測定値である１秒量の割合である。被験者Ａ及びＤはいずれも健常者である（％１秒量が１００以上）。その後、表１に示した各抵抗体を順次、後述する呼吸機能検査装置１に接続し、抵抗体を接続した状態で被験者Ａ及びＤの１秒量を測定して、％１秒量を計算した。
【００３５】
上記のようにして計算した％１秒量と差圧が３０ｃｍＨ２Ｏとなるときの抵抗値との関係を図７に示す。各グラフには被験者Ａの％１秒量、被験者Ｄの％１秒量、被験者Ａ及びＢの２者の平均値と、抵抗値の関係が折線グラフによって示されている。ＣＯＰＤ病期分類の区分として、％１秒量≧８０のときがI期（軽度の気流閉塞）、５０≦％１秒量＜８０のときがII期（中等度の気流閉塞）、３０≦％１秒量＜５０のときがIII期（高度の気流閉塞）、％１秒量＜３０のときがIV期（極めて高度の気流閉塞）の条件とされている。
【００３６】
これら％１秒量と抵抗値との関係から、ＣＯＰＤ病期分類と抵抗値とを関連づけることができる。図８には％１秒量を横軸、抵抗値（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）を縦軸にとり、各抵抗値と％１秒量の計測値を直線で補完したグラフを示す（差圧が３０ｃｍＨ２０のとき）。また、被験者Ａ及びＤの計測値の平均値を累乗近似で補完した結果を併せて示した。
【００３７】
図８のグラフを表にした結果を表４にあらわす。
【００３８】
【表４】
【００３９】
表４の結果は、％１秒量を１０％刻みとしたときの抵抗値の値を示している。各値は実測値から累乗近似により求めた値である。差圧が３０ｃｍＨ２Ｏの場合、％１秒量が３０のときの抵抗値の累乗近似値は４０（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が５０のときの抵抗値の累乗近似値は２０．７（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が８０のときの抵抗値の累乗近似値は１１．２（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であった。
【００４０】
これらの各抵抗値と、前述した実験例における抵抗体３２の開口率を対応させたグラフを図９に示した。上記基準とした抵抗値である１１．２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、２０．７（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、４０．０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）に対応する開口率は、各々８．３％、４．６％、２．４％であった。
【００４１】
これと同様の実験を合計３回行った。その結果、表５に示すように、抵抗体の内径Φが２５ｍｍであって差圧が３０ｃｍＨ２Ｏの場合、％１秒量が３０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね４０（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が５０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね２１（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が８０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね１２（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であった。そして、これら基準となる抵抗値に対応する開口率は、各々２．４％、４．５％、８％であった。
【００４２】
【表５】
【００４３】
表５の結果に基づいて、抵抗値が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがＣＯＰＤ病期分類におけるI期、抵抗値が１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがII期、抵抗値が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがIII期、抵抗値が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいときがIV期に該当する呼気抵抗を各々提供するといえる。
【００４４】
上記基準とした抵抗値である１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）に対応する開口率は、各々８．０％、４．５％、２．４％であった。従って、図１０（ａ）に示すように、このように孔を設けた板状の抵抗体３２の開口率を概ね８．０％以上、１００％未満とすることで健常な被験者にＣＯＰＤのI期を体感させることが可能である。また、抵抗体の開口率を概ね４．５％以上、概ね８．０％未満にすることでII期に相当する呼気抵抗を与え、健常な被験者にＣＯＰＤのII期を体感させることが可能である。また、抵抗体の開口率を概ね２．４％以上、概ね４．５％未満にすることで健常な被験者にIII期に相当する呼気抵抗を与え、III期を体感させることが可能である。さらに、抵抗体の開口率を概ね２．４％未満にすることで健常な被験者にIV期に相当する呼気抵抗を与え、IV期を体感させることが可能である。なお、I期，II期，III期，又はIV期の患者の呼気時に、上記いずれかの抵抗体によって呼気抵抗を与えることにより、自己の症状よりも重い症状を体感させることができる。
【００４５】
即ち、図１０に示した抵抗体３２として抵抗体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかを選択することによって、任意の症状のＣＯＰＤを体感させることを可能とする。このように被験者はＣＯＰＤの各症状を体感することで、ＣＯＰＤの予防や症状の悪化を防止したいと考えるため、ＣＯＰＤの早期検査を行う契機となる。また喫煙者に対しては、ＣＯＰＤの症状が進行したときの呼気の困難性を体感させることで禁煙を促すことになる。この例では孔径のみを異ならせているが、孔数を異ならせて開孔率を調整するようにしても良い。
【００４６】
特に好ましい値としては、I期用抵抗体の開孔率が９．２％程度であり、II期用抵抗体の開孔率が５．８％程度であり、III期用抵抗体の開孔率が３．１％程度であり、IV期用抵抗体の開孔率が２．１％程度である。このような開孔率とすることにより、被験者が各症状の違いによる呼気抵抗を明確に把握することができる。ここで、各症状に対応した所定の呼気抵抗を生じさせる手法は様々である。例えば以下のような手法が存在する。
【００４７】
（メッシュ体の開孔率を変化させる方法）
図１１に示すように抵抗体３２を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって、呼気抵抗を相違させる方法がある。メッシュ体は、銅、亜鉛、ステンレス、鉄、アルミニウム等の金属の細線により構成されたものであっても良いが、樹脂網であっても良く、材質は問わない。メッシュ体を呼気が通過する量は、メッシュ、線径、目開き、開孔率に関係するが、一定面積中をどれだけ呼気が通過するかが問題となるため、開孔率によって規定することが最も簡潔であり、呼気抵抗との相関が高いと考えられる。
【００４８】
開孔率を変化させる方法は多種あるが、図１１にその一例を示す。本例では開孔率の高い順に３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの４つのメッシュ体を選択した。図１１（ａ）に示すI期用メッシュ体３２ａと図１１（ｂ）に示すII期用メッシュ体３２ｂの間ではメッシュは変更しておらず、線径を大幅に拡大することによって、開孔率を所定量縮小させている。図１１（ｂ）に示すII期用メッシュ体３２ｂと図１１（ｃ）に示すIII期用メッシュ体３２ｃの間では線径をやや縮小する一方でメッシュを大幅に増加させることで開孔率を所定量縮小させている。図１１（ｃ）に示すIII期用メッシュ体３２ｃと図１１（ｄ）に示すIV期用メッシュ体３２ｄの間ではメッシュは変更しておらず、線径を大幅に拡大することによって、開孔率を所定量縮小させている。
【００４９】
（メッシュ体の積層数を変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、メッシュ体の積層数を変化させる方法がある。図１２にその例を示す。本例では、図１２（ａ）に示すようにI期を被験者に体感させるときにはメッシュ体１枚のみからなる抵抗体３２ａを使用し、図１２（ｂ）に示すようにII期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を２枚積層した抵抗体３２ｂを使用し、図１２（ｃ）に示すようにIII期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を３枚積層した抵抗体３２ｃを使用し、図１２（ｄ）に示すようにIV期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を４枚積層した抵抗体３２ｄを使用している。この積層方法を採る場合に、積層する角度（メッシュを構成する線の角度）を相違させることでより高い呼気抵抗（差圧）を生じさせることが可能である。例えば図１２（ｂ）〜（ｄ）の例では、積層するメッシュ体の角度を各々相違させているため、積層数が同じであっても、同一角度で積層した場合より高い抵抗を生じるようにすることができる。
【００５０】
（不織布の厚さを変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリル等の不織布を変化させる方法がある。図１３にその例を示す。図１３（ａ）に示すように被験者にI期を体感させるときには最も薄い不織布３２ａを使用し、図１３（ｂ）に示すように被験者にII期を体感させるときには不織布３２ａより厚い不織布３２ｂを使用し、図１３（ｃ）に示すように被験者にIII期を体感させるときには不織布３２ｂより厚い不織布３２ｃを使用し、図１３（ｄ）に示すように被験者にIV期を体感させるときには最も厚い不織布３２ｄを使用する。このように厚さを変化させる方法以外に、所定の厚さの不織布の積層枚数を変化させることによって、呼気抵抗を相違させることも可能である。
【００５１】
（連続気泡発泡体の発泡倍率を変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、連続気泡発泡体の発泡倍率を変化させる方法がある。図１４にその例を示す。図１４（ａ）に示すように被験者にI期を体感させるときには発泡倍率が最大である連続気泡発泡体３２ａを使用し、図１４（ｂ）に示すように被験者にII期を体感させるときには連続気泡発泡体３２ａより発泡倍率が小さい連続気泡発泡体３２ｂを使用し、図１４（ｃ）に示すように被験者にIII期を体感させるときには連続気泡発泡体３２ｂより発泡倍率が小さい連続気泡発泡体３２ｃを使用し、図１４（ｄ）に示すように被験者にIV期を体感させるときには発泡倍率が最小である連続気泡発泡体３２ｄを使用する。なお、連続気泡発泡体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの体積は概ね同一としているが、発泡倍率と体積を変化させることによって、適切な差圧に調整するようにしても良い。
【００５２】
［２．ＣＯＰＤ体感器具（キット型）］
図２には、マウスピース３１、抵抗体３２、及び抵抗体保持部３３から構成される組立型のＣＯＰＤ体感器具が示されているが、これらが一体となった器具を複数備えるようにしても良い。図１５には、I期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、及びIV期体感器具３４ｄの４つの器具によって構成されるＣＯＤＰ体感器具３０の例を示す。各器具は、図１〜３に示したマウスピース３１及び抵抗体保持部３３が一体化した筐体３５と、当該筐体内部に保持される抵抗体３２によって構成されている。
【００５３】
I期体感器具３４ａの筐体３５内部には、I期用の抵抗体３２ａが保持されている。II期体感器具３４ｂの筐体３５内部には、II期用の抵抗体３２ｂが保持されている。III期体感器具３４ｃの筐体３５内部には、III期用の抵抗体３２ｃが保持されている。IV期体感器具３４ｄの筐体３５内部には、IV期用の抵抗体３２ｄが保持されている。抵抗体３２によって所定の呼気抵抗を生じさせる方法としては、前述した各方法のいずれを用いても良い。図１５の例では、不織布の厚さを相違させることにより差圧を相違させる手法を用いている。
【００５４】
被験者にI期を体感させるときにはI期体感器具３４ａを使用し、II期を体感させるときにはII期体感器具３４ｂを使用し、III期を体感させるときにはIII期体感器具３４ｃを使用し、IV期を体感させるときにはIV期体感器具３４ｄを使用する。これら４つの器具を使用することで各症状を被験者に体感させることができる。このようなキット型のＣＯＰＤ体感器具は、図１〜３に示した組立型と比較すると扱いが極めて容易である。
【００５５】
［３．ＣＯＰＤ体感器具（可変抵抗型）］
上述した組立型のＣＯＰＤ体感器具、キット型のＣＯＰＤ体感器具の他、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具を使用することも可能である。図１６には可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具の例を示す。図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具３０は、マウスピース３１及び抵抗体保持部３３が一体化した筐体３５と、可変抵抗部３６と、当該可変抵抗部３６を所定の回転量回転させるための操作部３７によって構成される。可変抵抗部３６は平らな円盤状の平板であり、筐体３５の内部に呼気の方向と垂直となるよう設置されている。可変抵抗部３６を回転させることによって、マウスピース部側から背面側に通過する呼気の量、即ち呼気抵抗を調整することが可能である。
【００５６】
筐体３５の頂部には平らな操作部３７が設けられており、その操作部３７の中央には調整つまみ３７ａが配置されている。円柱形で平板状の調整つまみ３７ａの上面には指針３７ｂが表示されている。調整つまみ３７ａの底面は、円柱形で棒状の連結部材３６ａの上面に固定され、この連結部材３６ａの底面は、可変抵抗部３６の頂部と固定されている。連結部材３６ａは筐体３５の内周面から頂部に貫通した貫通孔を埋めるように嵌め込まれており、当該貫通孔の壁面によって挟持されている。この連結部材３６ａと、これに固定されている可変抵抗部３６及び調整つまみ３７ａは一体となっており、調整つまみ３７ａを水平方向に回転させることで可変抵抗部３６を鉛直軸を中心に回転させることができる。これによって、可変抵抗部３６を通過する呼気の量を調整することができる。
【００５７】
従って、調整つまみ３７ａの回転量に応じて、I期、II期、III期、IV期に相当する呼気抵抗を提供することが可能である。調整つまみ３７ａの上面には指針３７ｂが表示されている。一方、操作部３７の上面には調整つまみ３７ａの回転量に対応した４つの目盛り（ここでは［ａ］、［ｂ］、［ｃ］、［ｄ］）が表示されている。
【００５８】
指針３７ｂを［ａ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が４つの目盛り中で最大となり、可変抵抗部３６を通過する呼気の量は最大となる。即ち呼気抵抗は４つの目盛り中で最小となり、このとき被験者にI期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｂ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が［ａ］の位置よりも増加し、被験者にII期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｃ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が［ｂ］の位置よりも増加し、被験者にIII期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｄ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が４つの目盛り中で最小となり、可変抵抗部３６を通過する呼気の量は最小となる。呼気抵抗は４つの目盛り中で最大となり、このとき被験者にIV期を体感させるようになっている。
【００５９】
また、本例のＣＯＰＤ体感器具では、呼気時の抵抗を可変抵抗部によって調整することも可能であるため、１の器具でI期、II期、III期、及びIV期の全ての症状を体感させることができる。また、本発明のＣＯＰＤ体感装置によれば、呼吸機能検査装置が所定の呼気抵抗が存在する状態におけるＣＯＰＤ病期分類を表示するので、被験者が体感している状態が、I期、II期、III期、及びIV期のいずれの症状に相当するのかを実際のＣＯＤＰ検査を介して理解させることができる。
【００６０】
本例では、可変抵抗部３６として板状体を使用したが、これに限らず球状体を使用するようにしても良い。球を貫通する孔の数を回転角度に応じて相違させ、これにより可変抵抗部３６の抵抗値を相違させるようにしても良い。また、目盛りとして［ａ］の位置に［I期］、［ｂ］の位置に［II期］、［ｃ］の位置に［III期］、［ｄ］の位置に［IV期］と表示すると、判断が容易となる。このような可変抵抗部３６を有したＣＯＰＤ体感器具を使用することで、前述した組立型、キット型のように、複数の抵抗体を用意しておく必要が無くなる。また、呼気を行いながら調整つまみ３７ａを回転させることで、連続的に複数の症状を体感することができる。
【００６１】
［４．ＣＯＰＤ体感装置］
前述したＣＯＰＤ体感器具の例によれば、健常者がＣＯＰＤの各症状を体感することができる。しかしながら、被験者が現在体感している症状が、I期、II期、III期、IV期のいずれに該当するのを客観的に提示されていないため、ＣＯＰＤの症状を十分に実感できない場合がある。本発明に係るＣＯＰＤ体感装置は、ＣＯＰＤ体感器具３０を使用している状態で実測されるデータに基づいたＣＯＰＤ病期分類を表示することにより、所謂「ＣＯＰＤ症状の体感度」を向上させたものである。本例におけるＣＯＰＤ体感装置は、以下に説明する呼吸機能検査装置１に、前述した抵抗体３２又は可変抵抗部３６を接続したものである。
【００６２】
（呼吸機能検査装置）
本発明で使用する呼吸機能検査装置は、例えば特許文献１に示すように、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する機能を有するものである。以下、呼吸機能検査装置を図面に従って説明する。図１７（ａ）〜（ｄ）は、呼吸機能検査装置１の外観を示す外観図であり、図１７（ａ）はその平面図、図１７（ｂ）は左側面図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は右側面図である。図１８は、呼吸機能検査装置１の機能を示す機能ブロック図である。呼吸機能検査装置１は、筐体である本体部１５とこれに着脱自在なフローセンサ５等からなる。本体部１５は、操作キー４、ディスプレイ７、プリンタ８、制御回路、電源回路等を備えている。本体部１５の上部には、これと一体に形成された持ち運び用の取手１８が形成されている。取手１８は、これを手で掴んで呼吸機能検査装置１を持ち運びするためのものである。
【００６３】
フローセンサ５は、本体部１５に着脱自在に搭載されており、使用時に本体部１５と切り離して使用される。フローセンサ５は、呼吸流量に比例した差圧を発生させるものであり、被検者の呼気が吹き込まれる吹込口１７を備えている。吹込口１７から呼気が吹き込まれることにより、フローセンサ５内に差圧が生じ、この差圧が差圧チューブを介して本体部１５内の制御回路に伝達される。図１８に示すように、制御回路は、フローセンサ５にて発生した差圧を計測してアナログ信号に変換する圧力センサ１０、この圧力センサ１０から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１、このＡ／Ｄ変換器１１により変換されたディジタル信号の処理を行うＣＰＵ１２等からなる。
【００６４】
フローセンサ５は、図１７（ｃ）に示すように本体外部に設けられており、２本のチューブからなる差圧チューブ１６の一端が接続され、他端が本体部１５の差圧チューブ接続口６、６に接続されている。このフローセンサ５は本体部１５と着脱自在であり、使用していないときには図１７（ｃ）に示すように本体部１５のホルダに収容されており、使用時にホルダから取り出して被検者によって把持される。
【００６５】
フローセンサ５の周辺について図１９を用いて詳述する。フローセンサ５は筐体となるフローセンサケース５ａによって覆われており、このフローセンサケース５ａの側面にはフローセンサ５に呼気を吹き込むための吹込口１７が設けられている。この吹込口１７には、通常フィルタ４１を介して吹込部材４０が接続される。またフローセンサケース５ａの下部にはフローセンサケース５ａを把持するためのハンドル５ｂが設けられている。被検者がこのハンドル５ｂを把持した状態で、フローセンサ５に設けられた吹込口１７にフィルタ４１を介して取り付けられた吹込部材４０を口に含み、医師や検査技師の指示に従い呼吸を行うことでＣＯＰＤの検査が行われる。
【００６６】
このフローセンサ５の流管内には抵抗体が配置されている。この抵抗体は、例えば膜状の抵抗体が流管内の気体の流れを遮るように配置されており、この流管内に気体の流れが生じると抵抗体の前後に差圧が発生する。この抵抗体の前後の圧力は、該抵抗体の前後に配される圧力ポート、及び該圧力ポートの各々と接続される差圧チューブ１６を介して、差圧チューブ接続口６、６に伝達される構成となっている。即ち差圧チューブ１６を構成する２本のチューブのうち一方が抵抗体前の圧力を当該チューブと接続される一方のチューブ接続口６に伝達し、他方が抵抗体後の圧力を当該チューブと接続される他方のチューブ接続口６に伝達する。本体部１５側ではこのチューブ接続口６、６の差圧を検出することにより、流管内を流れる気体の流量、即ち呼吸流量を計測することができる。この呼吸流量は、呼吸流速とも呼ばれる。なお、この方式のフローセンサは、いわゆる差圧式と呼ばれるものであり、広く使用されている。
【００６７】
図１８に示す圧力センサ１０は、検出される差圧に比例したアナログ信号を出力するものである。本例では、半導体の差圧センサであり、チューブ接続口６、６間の差圧を検出するための差圧検出部と、該差圧検出部により検出される差圧に比例した電圧を出力するための出力端子を備える。なお、本例ではアナログ信号として電圧を出力しているが、これに限らず、アナログ信号として検出された差圧に比例する電流を出力しても良い。Ａ／Ｄ変換器１１は、アナログ電子信号をディジタル信号に変換するためのものである。本例では、半導体のＡ／Ｄコンバータであり、圧力センサ１０の出力端子から出力されるアナログ信号を、後述するＣＰＵ１２において処理可能なディジタル信号に変換して、ディジタル出力端子から出力する。
【００６８】
ＣＰＵ１２は、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているＣＯＰＤ検査用プログラムをＲＡＭ１４を作業領域として実行することにより、接続される各構成要素の動作を制御して、あるいは各構成要素からの信号を受信して各種の処理を行うものである。本例では、Ａ／Ｄ変換器１１からの出力であり前記差圧に比例した値を示すディジタル信号に基づいて呼吸流量を算出する処理を行う。この算出は、予め記憶している差圧と呼吸流量との間の関係式に基づいて行う。即ちディジタル信号から差圧を特定し、該特定した差圧を関係式に入力して呼吸流量を算出する。また、本例ではこの呼吸流量の積分を行うことによって呼吸容量が算出される。
【００６９】
これらの計測手段によって、最大吸気位から一気に呼出させて最大呼気位に達したときの容量の差分である努力性肺活量を測定し、さらにこのとき最初の一秒間に呼出された容量である１秒量も測定する。ここで測定されたデータはＲＡＭ１４に蓄積され、測定が終了するとＲＡＭ１４に蓄積されたデータがＥＥＰＲＯＭ１３に記憶される。このようにして測定された努力性肺活量及び１秒量、並びに操作キー４によって入力された被験者の性別、年齢、及び身長に基づいて、リスク群（正常）、I期、II期、III期、又はIV期のうち、該当する病期分類がディスプレイ７に表示される。
【００７０】
（ＣＯＰＤ体感器具の接続）
本発明のＣＯＰＤ体感装置は、吹込口１７に抵抗体３２又は可変抵抗部３６を通過した呼気が吹き込まれるようにしたものである。本例では、吹込口１７に抵抗体３２を接続する例について説明する。本例では図２０に示すように、前述したキット型のＣＯＰＤ体感器具３０を用いている。即ち、マウスピースと抵抗体保持部とが一体化した筐体３５の内部に抵抗体３２が設けられている。ここで吹込口１７には、I期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、又はIV期体感器具３４ｄのいずれかの器具の筐体３５が接続される。筐体３５の内周の両端近傍には凸部が形成されており、吹込口１７は背面側の凸部に係合して接続される。一方、正面側、即ちマウスピース側の凸部にはフィルタ４１の接続部材４１ａが係合して接続される。フィルタ４１の正面側には吹込部材４０が接合される。
【００７１】
このように、吹込部材４０及びフィルタ４１と、吹込口１７との間にI期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、又はIV期体感器具３４ｄのいずれかの器具を接続する。これにより、被験者が吹込部材４０から吹き込んだ呼気は、上記いずれかの器具の抵抗体３２（I期用抵抗体３２ａ、II期用抵抗体３２ｂ、III期用抵抗体３２ｃ、又はIV期用抵抗体３２ｄ）を通過して、吹込口１７に吹き込まれることになり、この呼気を対象として呼吸機能検査装置１によって、ＣＯＰＤ病期分類が判定され、ディスプレイ７に表示されることになる。これによって、被験者が体感している呼気の困難性とディスプレイ７に表示されている病期分類から、ＣＯＰＤ症状の体感度を高めることが可能である。
【００７２】
上記の例では、キット型のＣＯＰＤ体感器具３０を接続しているが、組立型のＣＯＰＤ体感器具の抵抗体３２及び抵抗体保持部３３を、フィルタ４１と吹込口１７との間に接続するようにしても良い。この場合にも、抵抗体３２を選択することで、所定の呼気抵抗が存在する状態におけるＣＯＰＤ病期分類を表示させることができる。また、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具を、フィルタ４１と吹込口１７との間に接続するようにしても良い。このような構成とすることで、呼気抵抗を調整つまみ３７ａによって調整しつつ、呼気抵抗の変化によって、どのようにＣＯＰＤ病期分類が推移するのかを確認することも可能となる。
【符号の説明】
【００７３】
１…呼吸機能検査装置
５…フローセンサ
７…ディスプレイ
１０…圧力センサ
１７…吹込口
３０…ＣＯＰＤ体感器具
３１…マウスピース
３２…抵抗体
３３…抵抗体保持部材
３６…可変抵抗部
３７…操作部
４０…吹込部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者に慢性閉塞性肺疾患（Chronic Obstructive Pulmonary Disease（以下「ＣＯＰＤ」と称する））を体感させることを可能とするＣＯＰＤ体感器具、及びそのＣＯＰＤ体感器具を接続したＣＯＰＤ体感装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、呼吸器系の病気であるＣＯＰＤの患者数が急速に増加している。ＣＯＰＤは徐々に進行していく病気であり、I期の段階では症状を感じ難いが、進行すると僅かな運動で息切れを感じるようになり、次第に安静状態でも呼吸が苦しくなり、さらに悪化すると死に至る。ＣＯＰＤによる死亡率は年々上昇しており、２００８年度死亡順位は１０位、男性に限れば７位となっている（非特許文献１）。今後、ＣＯＰＤによる死亡率はさらに上がり、死亡順位は３位になるとも推定されている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４００８９５３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】ＧＯＬＤ日本委員会編「ＣＯＰＤに関する統計資料」、Internet URLhttp://www.gold-jac.jp/copd_facts_in_japan/
【非特許文献２】Nippon Boehringer Co.,Ltd著「世界中で増え続けるＣＯＰＤ」、Internet URLhttp://www.spinet.jp/copd01_world.html
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１によれば、日本人の４０歳以上のＣＯＰＤ有病率は８．６％、患者数は５３０万人と推定されているが、２００５年度の厚生労働省患者調査によると、病院でＣＯＰＤと診断された患者数は約２２万３千人に過ぎない。これは、ＣＯＰＤという病気が一般市民に未だ認知されていないことが最大の理由である。近年は日本呼吸器学会等によってＣＯＰＤの啓蒙活動が積極的に行われているものの、２００９年度の調査では８０％以上の一般市民がＣＯＰＤについて「知らない」と答えている。これはＣＯＰＤの死亡率を考慮すると極めて低い数値である。
【０００６】
上述したようにＣＯＰＤは徐々に進行していく病気であるため、早期検査、早期発見、早期治療が極めて重要である。しかしＣＯＰＤに対する認知度の低さから、軽症の段階にあるＣＯＰＤ有病者が検査を受けるケースは極めて少なく、症状が重度になってから初めてＣＯＰＤの検査を受けるケースが多い。また、ＣＯＰＤが進行したときの呼吸の困難性を理解しておらず、当然実感もできていないため、医師から検査を勧められたにもかかわらず、ＣＯＰＤを軽視して検査を受けようとしないケースも多い。さらにＣＯＰＤは別名「たばこ病」とも呼ばれており、喫煙と極めて大きな関連がある。健常者であっても喫煙を行うことによりＣＯＰＤとなるリスクが高まり、検査の必要性も非喫煙者より格段に高くなるが、ＣＯＰＤに対する不理解から検査を受けないケースが多い。このような状況を放置すると、将来的にＣＯＰＤ関連の医療費が増加し、経済的、社会的負荷が大きくなってしまう問題がある。
【０００７】
本発明は、このような背景のもとになされたものであり、その目的は、被験者にＣＯＰＤの症状を体感させ、早期にＣＯＰＤ検査を行う契機とするためのＣＯＰＤ体感器具、及びそのＣＯＰＤ体感器具を接続したＣＯＰＤ体感装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、次のような手段を採る。なお後述する発明を実施するための最良の形態の説明及び図面で使用した符号を参考のために括弧書きで付記するが、本発明の構成要素は該付記したものには限定されない。
【０００９】
本発明１に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期用抵抗体（３２ａ）と、前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期用抵抗体（３２ｂ）と、前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期用抵抗体（３２ｃ）と、前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期用抵抗体（３２ｄ）とを備え、前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択可能であることを特徴とする。
【００１０】
本発明２に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１のＣＯＰＤ体感器具であって、被験者が呼気を吹き込むマウスピースをさらに備え、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）から任意の抵抗体を適宜選択して前記マウスピースに取り付け可能であることを特徴とする。
【００１１】
本発明３に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１のＣＯＰＤ体感器具であって、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記I期用抵抗体（３２ａ）とが一体となったI期体感器具（３４ａ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記II期用抵抗体（３２ｂ）とが一体となったII期体感器具（３４ｂ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記III期用抵抗体（３２ｃ）とが一体となったIII期体感器具（３４ｃ）と、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部（筐体３５）と前記IV期用抵抗体（３２ｄ）とが一体となったIV期体感器具（３４ｄ）と、から構成されることを特徴とする。
【００１２】
本発明４に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも貫通孔が設けられた板状物によって構成され、各抵抗体を構成する板状物に設けられた貫通孔の開口率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１３】
本発明５に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明４のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）を構成する板状物の開孔率は概ね８％以上、１００％未満であり、前記II期用抵抗体（３２ｂ）を構成する板状物の開孔率は概ね８％より小さく概ね４．５％以上であり、前記III期用抵抗体（３２ｃ）を構成する板状物の開孔率は概ね４．５％より小さく概ね２．４％以上であり、前記IV期用抵抗体（３２ｄ）を構成する板状物の開孔率は概ね２．４％より小さいことを特徴とする。この開孔率とは、板状物の全面積（呼気経路の断面積）に対する孔面積の比率であり、後述する実施例においては、直径２５ｍｍの円板状物の全面積４９０．６３ｍｍ２に対しての孔面積の比率である。
【００１４】
本発明６に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１５】
本発明７に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の積層数を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１６】
本発明８に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも不織布によって構成され、各抵抗体を構成する不織布の厚さを相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１７】
本発明９に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１ないし３から選択される１のＣＯＰＤ体感器具であって、前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）は、いずれも連続気泡発泡体によって構成され、各抵抗体を構成する連続気泡発泡体の発泡倍率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とする。
【００１８】
本発明１０に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と、被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗を可変可能な可変抵抗部から構成されるＣＯＰＤ体感器具であって、前記可変抵抗部は、前記呼気抵抗が概ね０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期状態と、前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期状態と、前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期状態と、前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期状態に適宜変更可能であることを特徴とする。
【００１９】
本発明１１に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明１０のＣＯＰＤ体感器具であって、前記可変抵抗部を回転させる回転操作部（操作部３７）を有し、前記回転操作部には、前記可変抵抗部の回転量に対応してI期状態（ａ）、II期状態（ｂ）、III期状態（ｃ）、及びIV期状態（ｄ）が表示されており、前記表示に基づいて前記可変抵抗部を所定量回転させることによって当該可変抵抗部を通過する呼気の流量を変化させ、前記I期状態、前記II期状態、前記III期状態、又は前記IV期状態に適宜変更可能であることを特徴とする。
【００２０】
本発明１２に係るＣＯＰＤ体感器具（３０）は、本発明２又は３のＣＯＰＤ体感器具と、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置（１）と、から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口（１７）を備え、当該吹込口には前記I期用抵抗体（３２ａ）、前記II期用抵抗体（３２ｂ）、前記III期用抵抗体（３２ｃ）、及び前記IV期用抵抗体（３２ｄ）から選択される任意の抵抗体が接続され、前記呼吸機能検査装置が、前記抵抗体を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とする。
【００２１】
本発明１３に係るＣＯＰＤ体感装置は、本発明１０のＣＯＰＤ体感器具（３０）と、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置（１）と、から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口（１７）を備え、当該吹込口には前記可変抵抗部が接続され、前記呼吸機能検査装置が、前記可変抵抗部を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のＣＯＰＤ体感器具によれば、被験者にI期、II期、III期、及びIV期のＣＯＰＤ症状を体感させることができる。健常者であってもＣＯＰＤの各症状における呼吸の困難性を体感することができるため、ＣＯＰＤの予防、早期発見、早期治療の重要性を認識させてＣＯＰＤの検査を受ける契機とすることができる。また、軽症患者に対してもＣＯＰＤが進行したときの症状を体感させることができるため、ＣＯＰＤの早期治療の重要性を認識させ、ＣＯＰＤの進行を防ぐのに役立てることが可能である。さらに、喫煙者には喫煙を継続することのリスクを認知させてＣＯＰＤの検査の必要性を認識させること、禁煙の契機を提供することが可能である。
【００２３】
本発明によって、ＣＯＰＤの早期検査を促すことができ、ＣＯＰＤの早期発見、早期治療に貢献することができ、将来的なＣＯＰＤ関連の医療費抑制にも資することになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１はＣＯＰＤ体感器具の斜視図である。
【図２】図２はマウスピース、抵抗体、及び抵抗体保持部から構成されるＣＯＰＤ体感器具を分解した状態を示す側面断面図である。
【図３】図３（ａ）はマウスピース、抵抗体、及び抵抗体保持部から構成されるＣＯＰＤ体感器具が組み立てられた状態を示す側面断面図であり、図３（ｂ）は同ＣＯＰＤ体感器具をマウスピース側から見た正面図である。
【図４】図４（ａ）は呼気抵抗の測定実験で使用する抵抗体の斜視図であり、図４（ｂ）は正面図である。
【図５】図５（ａ）は呼気抵抗の測定実験で使用する抵抗体と実験用マウスピースの接続方法を示す図である。図５（ｂ）は呼気抵抗の測定実験で使用する装置の概要を示す図である。
【図６】図６は開口率と流量値の関係を示す図である。
【図７】図７は、差圧が３０ｃｍＨ２０となるときの％１秒量と抵抗値の関係を示す図である（横軸：抵抗，縦軸：％１秒量）。
【図８】図８は、差圧が３０ｃｍＨ２０となるときの％１秒量と抵抗値の関係を示す図である（横軸：％１秒量，縦軸：抵抗）。
【図９】図９は、抵抗値と開孔率の関係を示す図である。
【図１０】図１０は貫通孔が設けられた板状物によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１１】図１１はメッシュ体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１２】図１２はメッシュ体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１３】図１３は不織布によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１４】図１４は連続気泡発泡体によって構成される抵抗体の一例を示す図である。
【図１５】図１５はI期体感器具、II期体感器具、III期体感器具、IV期体感器具から構成されるＣＯＰＤ体感器具の一例を示す側面断面図である。
【図１６】図１６（ａ）は可変抵抗部を有するＣＯＰＤ体感器具の側面断面図であり、図１６（ｂ）は同ＣＯＰＤ体感器具をマウスピース部側から見た正面図であり、図１６（ｃ）は同ＣＯＰＤ体感器具の平面図である。
【図１７】図１７はＣＯＤＰ体感装置を構成する呼吸機能検査装置の一例を表す図であり、図１７（ａ）はその平面図、図１７（ｂ）は左側面図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は右側面図である。
【図１８】図１８は図１７の呼吸機能検査装置の一例を表す機能ブロック図である。
【図１９】図１９は呼吸機能検査装置の吹込口にフィルタ及びマウスピースを接続する例を示す図である。
【図２０】図２０は呼吸機能検査装置の吹込口にＣＯＰＤ体感装置、フィルタ、及びマウスピースを接続する例を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
［１．ＣＯＰＤ体感器具（組立型）］
以下、本発明のＣＯＰＤ体感器具の一例を説明する。ＣＯＰＤ体感器具３０は、例えば図１に示す形状を有している。図１に示すＣＯＰＤ体感器具３０は、図２に示すようにマウスピース３１、抵抗体３２、及び抵抗体保持部３３から構成され、図３に示すようにこれらを組み付けた状態で使用するものである。図３（ａ）に示す抵抗体３２は、抵抗体保持部３３の端面の縁部と、マウスピース３１内部の凸部壁面に挟まれて支持され、図３（ｂ）の正面図に示すように、マウスピース３１側から見たときに中央部周辺を視認できる構成となっている。
【００２６】
本例において、マウスピース３１及び抵抗体保持部３３はエラストマー成分を多量に含む樹脂製又はゴム製であり、柔軟性を有している。また、抵抗体保持部３３の外周面の両端近くには、凸部３３ａが設けられている。凸部３３ａは外周面の端面に平行である。抵抗体保持部３３の凸部３３ａを含む外周面の外径は、マウスピース３１の背面側の内径より僅かに大きい。また、抵抗体保持部３３の凸部３３ａを含まない外周面の外径は、マウスピース３１の背面側の内径と概ね同一である。従って、図３（ａ）に示すように、マウスピース３１の内周に抵抗体保持部３３の外周を嵌め込むことで、凸部３３ａをマウスピース３１の内周に食い込ませ、マウスピース３１と抵抗体保持部３３を固定することができる。この嵌め込みの際、抵抗体保持部３３の端面と、マウスピース３１内部の凸部壁面との間に抵抗体３２を挟むことで、マウスピース３１、抵抗体３２、抵抗体保持部３３を一体化することができる。嵌め込み量は、マウスピース３１内部に設けられた凸部壁面によって規定される一定量である。一旦嵌め込むとマウスピース３１の内周面に凸部３３ａが食い込み、その摩擦力により、容易に分離しがたい構造となっている。
【００２７】
（呼気抵抗と病期分類の相関）
本発明は、所定の抵抗体３２を備えたＣＯＰＤ体感器具３０のマウスピース３１から被験者が呼気を吹き込むことで、ＣＯＰＤの症状、即ち呼気の困難性を体感することを特徴とする。ＣＯＰＤの症状には、I期、II期、III期、及びIV期の４つが存在するが、ＣＯＰＤ体感器具によって被験者は各症状に相当する呼気の困難性を体感することができる。本発明者らは、これら４つの症状を再現させることができるようにＣＯＰＤ体感器具内部の抵抗体３２を設計した。
【００２８】
被験者が呼気をＣＯＰＤ体感器具３０に吹き込むと、その呼気が抵抗体３２に衝突し、その結果、抵抗体３２の前後（正面側と背面側）には差圧が生じる。本実施の形態中、この差圧（ｃｍＨ２Ｏ）を当該呼気の流量値で除した値（Ｌ／s）を「呼気抵抗（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／ｓ）」と称することにする。仮に呼気の流量値が一定であるとすると、抵抗体３２が提供する呼気抵抗が大きいほど抵抗体３２の前後の差圧は大きく、呼気抵抗が小さいほど差圧が小さいという関係がある。ＣＯＰＤ病期分類は呼気抵抗と密接な関連性があり、ＣＯＰＤがI期、II期、III期、IV期と進行するにつれ、呼気抵抗は大きくなるという特徴がある。この事実を応用し、本発明者らはＣＯＰＤ体感器具において抵抗体３２が提供する呼気抵抗とＣＯＰＤ病期分類を対応させることを試みた。その結果、抵抗体３２が提供する呼気抵抗を調整することで、ＣＯＰＤ病期分類の各症状を被験者に体感させることを可能とした。
【００２９】
（抵抗体の開孔率と呼気抵抗の関係）
本発明者らは、抵抗体として孔が設けられた板状物を用いて、当該板状物の前後に生じる差圧に基づいて呼気抵抗の値を測定する実験を行った。図４（ａ）には、抵抗体３２の斜視図を示す。本実験で使用する板状物である抵抗体３２は、内部が空洞である円筒状物５０と一体化されている。図４（ｂ）は抵抗体３２の正面図である。本実験では、表１に示すように孔面積の異なる１０の抵抗体を用意し、それぞれについて呼気抵抗の値を測定した。開孔率（％）＝孔面積／全面積×１００とした。この全面積は、板状物である抵抗体３２の孔の面積を含み、円筒状物５０の縁部との接合部分を除いた面積である。抵抗体３２の直径から円筒状物５０の縁部との接合部分を除いた直径Φは２５ｍｍであり、これに基づいて計算した全面積は４９０．６３ｍｍ２であった。
【００３０】
【表１】
【００３１】
表１に示した各抵抗体に関して、図５に示す実験装置を利用して呼気抵抗を測定する実験を行った。図５（ａ）に示すように、抵抗体３２と実験用マウスピースを抵抗体固定具によって固定する。図５（ｂ）に示すように、固定した抵抗体３２及び実験用マウスピースの前後に擬似的な呼吸流路を設け、抵抗体の一方からブロアーで空気を吸引した。このとき、抵抗体の前後の差圧が３０ｃｍＨ２０となるようにブロアーの流量値を調整した。このとき測定された流量値を表２に示す。表２に示すように、開孔率が低くなるほど、これに伴い流量値も低下する。差圧が３０ｃｍＨ２０の場合の、流量値（Ｌ／ｓ）と開孔率（％）の関係を図６のグラフに示す。また、本実験において抵抗体の前後の差圧（３０ｃｍＨ２０）を、当該差圧が生じたときの流量値（Ｌ／ｓ）で除した値である抵抗値（呼気抵抗）を、表３に示した。開孔率（％）が低くなるほど、抵抗値は高くなる。
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
図７には、％１秒量（％ＦＥＶ１とも表記される）と抵抗値の関係を示す。１秒量とは、最大吸気位から一気に呼出させて最大呼気位に達したときの容量の差分である努力性肺活量のうち、最初の１秒間に呼出された容量である。％１秒量とは、正常値（予測値とも呼ばれる）である１秒量に対しての測定値である１秒量の割合である。被験者Ａ及びＤはいずれも健常者である（％１秒量が１００以上）。その後、表１に示した各抵抗体を順次、後述する呼吸機能検査装置１に接続し、抵抗体を接続した状態で被験者Ａ及びＤの１秒量を測定して、％１秒量を計算した。
【００３５】
上記のようにして計算した％１秒量と差圧が３０ｃｍＨ２Ｏとなるときの抵抗値との関係を図７に示す。各グラフには被験者Ａの％１秒量、被験者Ｄの％１秒量、被験者Ａ及びＢの２者の平均値と、抵抗値の関係が折線グラフによって示されている。ＣＯＰＤ病期分類の区分として、％１秒量≧８０のときがI期（軽度の気流閉塞）、５０≦％１秒量＜８０のときがII期（中等度の気流閉塞）、３０≦％１秒量＜５０のときがIII期（高度の気流閉塞）、％１秒量＜３０のときがIV期（極めて高度の気流閉塞）の条件とされている。
【００３６】
これら％１秒量と抵抗値との関係から、ＣＯＰＤ病期分類と抵抗値とを関連づけることができる。図８には％１秒量を横軸、抵抗値（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）を縦軸にとり、各抵抗値と％１秒量の計測値を直線で補完したグラフを示す（差圧が３０ｃｍＨ２０のとき）。また、被験者Ａ及びＤの計測値の平均値を累乗近似で補完した結果を併せて示した。
【００３７】
図８のグラフを表にした結果を表４にあらわす。
【００３８】
【表４】
【００３９】
表４の結果は、％１秒量を１０％刻みとしたときの抵抗値の値を示している。各値は実測値から累乗近似により求めた値である。差圧が３０ｃｍＨ２Ｏの場合、％１秒量が３０のときの抵抗値の累乗近似値は４０（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が５０のときの抵抗値の累乗近似値は２０．７（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が８０のときの抵抗値の累乗近似値は１１．２（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であった。
【００４０】
これらの各抵抗値と、前述した実験例における抵抗体３２の開口率を対応させたグラフを図９に示した。上記基準とした抵抗値である１１．２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、２０．７（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、４０．０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）に対応する開口率は、各々８．３％、４．６％、２．４％であった。
【００４１】
これと同様の実験を合計３回行った。その結果、表５に示すように、抵抗体の内径Φが２５ｍｍであって差圧が３０ｃｍＨ２Ｏの場合、％１秒量が３０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね４０（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が５０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね２１（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であり、％１秒量が８０のときの抵抗値の累乗近似値は概ね１２（ｃｍＨ２０／Ｌ／ｓ）であった。そして、これら基準となる抵抗値に対応する開口率は、各々２．４％、４．５％、８％であった。
【００４２】
【表５】
【００４３】
表５の結果に基づいて、抵抗値が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがＣＯＰＤ病期分類におけるI期、抵抗値が１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがII期、抵抗値が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるときがIII期、抵抗値が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいときがIV期に該当する呼気抵抗を各々提供するといえる。
【００４４】
上記基準とした抵抗値である１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）、４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）に対応する開口率は、各々８．０％、４．５％、２．４％であった。従って、図１０（ａ）に示すように、このように孔を設けた板状の抵抗体３２の開口率を概ね８．０％以上、１００％未満とすることで健常な被験者にＣＯＰＤのI期を体感させることが可能である。また、抵抗体の開口率を概ね４．５％以上、概ね８．０％未満にすることでII期に相当する呼気抵抗を与え、健常な被験者にＣＯＰＤのII期を体感させることが可能である。また、抵抗体の開口率を概ね２．４％以上、概ね４．５％未満にすることで健常な被験者にIII期に相当する呼気抵抗を与え、III期を体感させることが可能である。さらに、抵抗体の開口率を概ね２．４％未満にすることで健常な被験者にIV期に相当する呼気抵抗を与え、IV期を体感させることが可能である。なお、I期，II期，III期，又はIV期の患者の呼気時に、上記いずれかの抵抗体によって呼気抵抗を与えることにより、自己の症状よりも重い症状を体感させることができる。
【００４５】
即ち、図１０に示した抵抗体３２として抵抗体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄのいずれかを選択することによって、任意の症状のＣＯＰＤを体感させることを可能とする。このように被験者はＣＯＰＤの各症状を体感することで、ＣＯＰＤの予防や症状の悪化を防止したいと考えるため、ＣＯＰＤの早期検査を行う契機となる。また喫煙者に対しては、ＣＯＰＤの症状が進行したときの呼気の困難性を体感させることで禁煙を促すことになる。この例では孔径のみを異ならせているが、孔数を異ならせて開孔率を調整するようにしても良い。
【００４６】
特に好ましい値としては、I期用抵抗体の開孔率が９．２％程度であり、II期用抵抗体の開孔率が５．８％程度であり、III期用抵抗体の開孔率が３．１％程度であり、IV期用抵抗体の開孔率が２．１％程度である。このような開孔率とすることにより、被験者が各症状の違いによる呼気抵抗を明確に把握することができる。ここで、各症状に対応した所定の呼気抵抗を生じさせる手法は様々である。例えば以下のような手法が存在する。
【００４７】
（メッシュ体の開孔率を変化させる方法）
図１１に示すように抵抗体３２を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって、呼気抵抗を相違させる方法がある。メッシュ体は、銅、亜鉛、ステンレス、鉄、アルミニウム等の金属の細線により構成されたものであっても良いが、樹脂網であっても良く、材質は問わない。メッシュ体を呼気が通過する量は、メッシュ、線径、目開き、開孔率に関係するが、一定面積中をどれだけ呼気が通過するかが問題となるため、開孔率によって規定することが最も簡潔であり、呼気抵抗との相関が高いと考えられる。
【００４８】
開孔率を変化させる方法は多種あるが、図１１にその一例を示す。本例では開孔率の高い順に３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの４つのメッシュ体を選択した。図１１（ａ）に示すI期用メッシュ体３２ａと図１１（ｂ）に示すII期用メッシュ体３２ｂの間ではメッシュは変更しておらず、線径を大幅に拡大することによって、開孔率を所定量縮小させている。図１１（ｂ）に示すII期用メッシュ体３２ｂと図１１（ｃ）に示すIII期用メッシュ体３２ｃの間では線径をやや縮小する一方でメッシュを大幅に増加させることで開孔率を所定量縮小させている。図１１（ｃ）に示すIII期用メッシュ体３２ｃと図１１（ｄ）に示すIV期用メッシュ体３２ｄの間ではメッシュは変更しておらず、線径を大幅に拡大することによって、開孔率を所定量縮小させている。
【００４９】
（メッシュ体の積層数を変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、メッシュ体の積層数を変化させる方法がある。図１２にその例を示す。本例では、図１２（ａ）に示すようにI期を被験者に体感させるときにはメッシュ体１枚のみからなる抵抗体３２ａを使用し、図１２（ｂ）に示すようにII期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を２枚積層した抵抗体３２ｂを使用し、図１２（ｃ）に示すようにIII期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を３枚積層した抵抗体３２ｃを使用し、図１２（ｄ）に示すようにIV期を被験者に体感させるときにはI期に使用するメッシュ体を４枚積層した抵抗体３２ｄを使用している。この積層方法を採る場合に、積層する角度（メッシュを構成する線の角度）を相違させることでより高い呼気抵抗（差圧）を生じさせることが可能である。例えば図１２（ｂ）〜（ｄ）の例では、積層するメッシュ体の角度を各々相違させているため、積層数が同じであっても、同一角度で積層した場合より高い抵抗を生じるようにすることができる。
【００５０】
（不織布の厚さを変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、ポリエステル、ナイロン、ポリプロピレン、アクリル等の不織布を変化させる方法がある。図１３にその例を示す。図１３（ａ）に示すように被験者にI期を体感させるときには最も薄い不織布３２ａを使用し、図１３（ｂ）に示すように被験者にII期を体感させるときには不織布３２ａより厚い不織布３２ｂを使用し、図１３（ｃ）に示すように被験者にIII期を体感させるときには不織布３２ｂより厚い不織布３２ｃを使用し、図１３（ｄ）に示すように被験者にIV期を体感させるときには最も厚い不織布３２ｄを使用する。このように厚さを変化させる方法以外に、所定の厚さの不織布の積層枚数を変化させることによって、呼気抵抗を相違させることも可能である。
【００５１】
（連続気泡発泡体の発泡倍率を変化させる方法）
呼気抵抗を相違させる方法として、連続気泡発泡体の発泡倍率を変化させる方法がある。図１４にその例を示す。図１４（ａ）に示すように被験者にI期を体感させるときには発泡倍率が最大である連続気泡発泡体３２ａを使用し、図１４（ｂ）に示すように被験者にII期を体感させるときには連続気泡発泡体３２ａより発泡倍率が小さい連続気泡発泡体３２ｂを使用し、図１４（ｃ）に示すように被験者にIII期を体感させるときには連続気泡発泡体３２ｂより発泡倍率が小さい連続気泡発泡体３２ｃを使用し、図１４（ｄ）に示すように被験者にIV期を体感させるときには発泡倍率が最小である連続気泡発泡体３２ｄを使用する。なお、連続気泡発泡体３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの体積は概ね同一としているが、発泡倍率と体積を変化させることによって、適切な差圧に調整するようにしても良い。
【００５２】
［２．ＣＯＰＤ体感器具（キット型）］
図２には、マウスピース３１、抵抗体３２、及び抵抗体保持部３３から構成される組立型のＣＯＰＤ体感器具が示されているが、これらが一体となった器具を複数備えるようにしても良い。図１５には、I期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、及びIV期体感器具３４ｄの４つの器具によって構成されるＣＯＤＰ体感器具３０の例を示す。各器具は、図１〜３に示したマウスピース３１及び抵抗体保持部３３が一体化した筐体３５と、当該筐体内部に保持される抵抗体３２によって構成されている。
【００５３】
I期体感器具３４ａの筐体３５内部には、I期用の抵抗体３２ａが保持されている。II期体感器具３４ｂの筐体３５内部には、II期用の抵抗体３２ｂが保持されている。III期体感器具３４ｃの筐体３５内部には、III期用の抵抗体３２ｃが保持されている。IV期体感器具３４ｄの筐体３５内部には、IV期用の抵抗体３２ｄが保持されている。抵抗体３２によって所定の呼気抵抗を生じさせる方法としては、前述した各方法のいずれを用いても良い。図１５の例では、不織布の厚さを相違させることにより差圧を相違させる手法を用いている。
【００５４】
被験者にI期を体感させるときにはI期体感器具３４ａを使用し、II期を体感させるときにはII期体感器具３４ｂを使用し、III期を体感させるときにはIII期体感器具３４ｃを使用し、IV期を体感させるときにはIV期体感器具３４ｄを使用する。これら４つの器具を使用することで各症状を被験者に体感させることができる。このようなキット型のＣＯＰＤ体感器具は、図１〜３に示した組立型と比較すると扱いが極めて容易である。
【００５５】
［３．ＣＯＰＤ体感器具（可変抵抗型）］
上述した組立型のＣＯＰＤ体感器具、キット型のＣＯＰＤ体感器具の他、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具を使用することも可能である。図１６には可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具の例を示す。図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具３０は、マウスピース３１及び抵抗体保持部３３が一体化した筐体３５と、可変抵抗部３６と、当該可変抵抗部３６を所定の回転量回転させるための操作部３７によって構成される。可変抵抗部３６は平らな円盤状の平板であり、筐体３５の内部に呼気の方向と垂直となるよう設置されている。可変抵抗部３６を回転させることによって、マウスピース部側から背面側に通過する呼気の量、即ち呼気抵抗を調整することが可能である。
【００５６】
筐体３５の頂部には平らな操作部３７が設けられており、その操作部３７の中央には調整つまみ３７ａが配置されている。円柱形で平板状の調整つまみ３７ａの上面には指針３７ｂが表示されている。調整つまみ３７ａの底面は、円柱形で棒状の連結部材３６ａの上面に固定され、この連結部材３６ａの底面は、可変抵抗部３６の頂部と固定されている。連結部材３６ａは筐体３５の内周面から頂部に貫通した貫通孔を埋めるように嵌め込まれており、当該貫通孔の壁面によって挟持されている。この連結部材３６ａと、これに固定されている可変抵抗部３６及び調整つまみ３７ａは一体となっており、調整つまみ３７ａを水平方向に回転させることで可変抵抗部３６を鉛直軸を中心に回転させることができる。これによって、可変抵抗部３６を通過する呼気の量を調整することができる。
【００５７】
従って、調整つまみ３７ａの回転量に応じて、I期、II期、III期、IV期に相当する呼気抵抗を提供することが可能である。調整つまみ３７ａの上面には指針３７ｂが表示されている。一方、操作部３７の上面には調整つまみ３７ａの回転量に対応した４つの目盛り（ここでは［ａ］、［ｂ］、［ｃ］、［ｄ］）が表示されている。
【００５８】
指針３７ｂを［ａ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が４つの目盛り中で最大となり、可変抵抗部３６を通過する呼気の量は最大となる。即ち呼気抵抗は４つの目盛り中で最小となり、このとき被験者にI期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｂ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が［ａ］の位置よりも増加し、被験者にII期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｃ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が［ｂ］の位置よりも増加し、被験者にIII期を体感させるようになっている。指針３７ｂを［ｄ］の位置に合わせると、可変抵抗部３６の回転量が４つの目盛り中で最小となり、可変抵抗部３６を通過する呼気の量は最小となる。呼気抵抗は４つの目盛り中で最大となり、このとき被験者にIV期を体感させるようになっている。
【００５９】
また、本例のＣＯＰＤ体感器具では、呼気時の抵抗を可変抵抗部によって調整することも可能であるため、１の器具でI期、II期、III期、及びIV期の全ての症状を体感させることができる。また、本発明のＣＯＰＤ体感装置によれば、呼吸機能検査装置が所定の呼気抵抗が存在する状態におけるＣＯＰＤ病期分類を表示するので、被験者が体感している状態が、I期、II期、III期、及びIV期のいずれの症状に相当するのかを実際のＣＯＤＰ検査を介して理解させることができる。
【００６０】
本例では、可変抵抗部３６として板状体を使用したが、これに限らず球状体を使用するようにしても良い。球を貫通する孔の数を回転角度に応じて相違させ、これにより可変抵抗部３６の抵抗値を相違させるようにしても良い。また、目盛りとして［ａ］の位置に［I期］、［ｂ］の位置に［II期］、［ｃ］の位置に［III期］、［ｄ］の位置に［IV期］と表示すると、判断が容易となる。このような可変抵抗部３６を有したＣＯＰＤ体感器具を使用することで、前述した組立型、キット型のように、複数の抵抗体を用意しておく必要が無くなる。また、呼気を行いながら調整つまみ３７ａを回転させることで、連続的に複数の症状を体感することができる。
【００６１】
［４．ＣＯＰＤ体感装置］
前述したＣＯＰＤ体感器具の例によれば、健常者がＣＯＰＤの各症状を体感することができる。しかしながら、被験者が現在体感している症状が、I期、II期、III期、IV期のいずれに該当するのを客観的に提示されていないため、ＣＯＰＤの症状を十分に実感できない場合がある。本発明に係るＣＯＰＤ体感装置は、ＣＯＰＤ体感器具３０を使用している状態で実測されるデータに基づいたＣＯＰＤ病期分類を表示することにより、所謂「ＣＯＰＤ症状の体感度」を向上させたものである。本例におけるＣＯＰＤ体感装置は、以下に説明する呼吸機能検査装置１に、前述した抵抗体３２又は可変抵抗部３６を接続したものである。
【００６２】
（呼吸機能検査装置）
本発明で使用する呼吸機能検査装置は、例えば特許文献１に示すように、被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する機能を有するものである。以下、呼吸機能検査装置を図面に従って説明する。図１７（ａ）〜（ｄ）は、呼吸機能検査装置１の外観を示す外観図であり、図１７（ａ）はその平面図、図１７（ｂ）は左側面図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は右側面図である。図１８は、呼吸機能検査装置１の機能を示す機能ブロック図である。呼吸機能検査装置１は、筐体である本体部１５とこれに着脱自在なフローセンサ５等からなる。本体部１５は、操作キー４、ディスプレイ７、プリンタ８、制御回路、電源回路等を備えている。本体部１５の上部には、これと一体に形成された持ち運び用の取手１８が形成されている。取手１８は、これを手で掴んで呼吸機能検査装置１を持ち運びするためのものである。
【００６３】
フローセンサ５は、本体部１５に着脱自在に搭載されており、使用時に本体部１５と切り離して使用される。フローセンサ５は、呼吸流量に比例した差圧を発生させるものであり、被検者の呼気が吹き込まれる吹込口１７を備えている。吹込口１７から呼気が吹き込まれることにより、フローセンサ５内に差圧が生じ、この差圧が差圧チューブを介して本体部１５内の制御回路に伝達される。図１８に示すように、制御回路は、フローセンサ５にて発生した差圧を計測してアナログ信号に変換する圧力センサ１０、この圧力センサ１０から出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１１、このＡ／Ｄ変換器１１により変換されたディジタル信号の処理を行うＣＰＵ１２等からなる。
【００６４】
フローセンサ５は、図１７（ｃ）に示すように本体外部に設けられており、２本のチューブからなる差圧チューブ１６の一端が接続され、他端が本体部１５の差圧チューブ接続口６、６に接続されている。このフローセンサ５は本体部１５と着脱自在であり、使用していないときには図１７（ｃ）に示すように本体部１５のホルダに収容されており、使用時にホルダから取り出して被検者によって把持される。
【００６５】
フローセンサ５の周辺について図１９を用いて詳述する。フローセンサ５は筐体となるフローセンサケース５ａによって覆われており、このフローセンサケース５ａの側面にはフローセンサ５に呼気を吹き込むための吹込口１７が設けられている。この吹込口１７には、通常フィルタ４１を介して吹込部材４０が接続される。またフローセンサケース５ａの下部にはフローセンサケース５ａを把持するためのハンドル５ｂが設けられている。被検者がこのハンドル５ｂを把持した状態で、フローセンサ５に設けられた吹込口１７にフィルタ４１を介して取り付けられた吹込部材４０を口に含み、医師や検査技師の指示に従い呼吸を行うことでＣＯＰＤの検査が行われる。
【００６６】
このフローセンサ５の流管内には抵抗体が配置されている。この抵抗体は、例えば膜状の抵抗体が流管内の気体の流れを遮るように配置されており、この流管内に気体の流れが生じると抵抗体の前後に差圧が発生する。この抵抗体の前後の圧力は、該抵抗体の前後に配される圧力ポート、及び該圧力ポートの各々と接続される差圧チューブ１６を介して、差圧チューブ接続口６、６に伝達される構成となっている。即ち差圧チューブ１６を構成する２本のチューブのうち一方が抵抗体前の圧力を当該チューブと接続される一方のチューブ接続口６に伝達し、他方が抵抗体後の圧力を当該チューブと接続される他方のチューブ接続口６に伝達する。本体部１５側ではこのチューブ接続口６、６の差圧を検出することにより、流管内を流れる気体の流量、即ち呼吸流量を計測することができる。この呼吸流量は、呼吸流速とも呼ばれる。なお、この方式のフローセンサは、いわゆる差圧式と呼ばれるものであり、広く使用されている。
【００６７】
図１８に示す圧力センサ１０は、検出される差圧に比例したアナログ信号を出力するものである。本例では、半導体の差圧センサであり、チューブ接続口６、６間の差圧を検出するための差圧検出部と、該差圧検出部により検出される差圧に比例した電圧を出力するための出力端子を備える。なお、本例ではアナログ信号として電圧を出力しているが、これに限らず、アナログ信号として検出された差圧に比例する電流を出力しても良い。Ａ／Ｄ変換器１１は、アナログ電子信号をディジタル信号に変換するためのものである。本例では、半導体のＡ／Ｄコンバータであり、圧力センサ１０の出力端子から出力されるアナログ信号を、後述するＣＰＵ１２において処理可能なディジタル信号に変換して、ディジタル出力端子から出力する。
【００６８】
ＣＰＵ１２は、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶されているＣＯＰＤ検査用プログラムをＲＡＭ１４を作業領域として実行することにより、接続される各構成要素の動作を制御して、あるいは各構成要素からの信号を受信して各種の処理を行うものである。本例では、Ａ／Ｄ変換器１１からの出力であり前記差圧に比例した値を示すディジタル信号に基づいて呼吸流量を算出する処理を行う。この算出は、予め記憶している差圧と呼吸流量との間の関係式に基づいて行う。即ちディジタル信号から差圧を特定し、該特定した差圧を関係式に入力して呼吸流量を算出する。また、本例ではこの呼吸流量の積分を行うことによって呼吸容量が算出される。
【００６９】
これらの計測手段によって、最大吸気位から一気に呼出させて最大呼気位に達したときの容量の差分である努力性肺活量を測定し、さらにこのとき最初の一秒間に呼出された容量である１秒量も測定する。ここで測定されたデータはＲＡＭ１４に蓄積され、測定が終了するとＲＡＭ１４に蓄積されたデータがＥＥＰＲＯＭ１３に記憶される。このようにして測定された努力性肺活量及び１秒量、並びに操作キー４によって入力された被験者の性別、年齢、及び身長に基づいて、リスク群（正常）、I期、II期、III期、又はIV期のうち、該当する病期分類がディスプレイ７に表示される。
【００７０】
（ＣＯＰＤ体感器具の接続）
本発明のＣＯＰＤ体感装置は、吹込口１７に抵抗体３２又は可変抵抗部３６を通過した呼気が吹き込まれるようにしたものである。本例では、吹込口１７に抵抗体３２を接続する例について説明する。本例では図２０に示すように、前述したキット型のＣＯＰＤ体感器具３０を用いている。即ち、マウスピースと抵抗体保持部とが一体化した筐体３５の内部に抵抗体３２が設けられている。ここで吹込口１７には、I期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、又はIV期体感器具３４ｄのいずれかの器具の筐体３５が接続される。筐体３５の内周の両端近傍には凸部が形成されており、吹込口１７は背面側の凸部に係合して接続される。一方、正面側、即ちマウスピース側の凸部にはフィルタ４１の接続部材４１ａが係合して接続される。フィルタ４１の正面側には吹込部材４０が接合される。
【００７１】
このように、吹込部材４０及びフィルタ４１と、吹込口１７との間にI期体感器具３４ａ、II期体感器具３４ｂ、III期体感器具３４ｃ、又はIV期体感器具３４ｄのいずれかの器具を接続する。これにより、被験者が吹込部材４０から吹き込んだ呼気は、上記いずれかの器具の抵抗体３２（I期用抵抗体３２ａ、II期用抵抗体３２ｂ、III期用抵抗体３２ｃ、又はIV期用抵抗体３２ｄ）を通過して、吹込口１７に吹き込まれることになり、この呼気を対象として呼吸機能検査装置１によって、ＣＯＰＤ病期分類が判定され、ディスプレイ７に表示されることになる。これによって、被験者が体感している呼気の困難性とディスプレイ７に表示されている病期分類から、ＣＯＰＤ症状の体感度を高めることが可能である。
【００７２】
上記の例では、キット型のＣＯＰＤ体感器具３０を接続しているが、組立型のＣＯＰＤ体感器具の抵抗体３２及び抵抗体保持部３３を、フィルタ４１と吹込口１７との間に接続するようにしても良い。この場合にも、抵抗体３２を選択することで、所定の呼気抵抗が存在する状態におけるＣＯＰＤ病期分類を表示させることができる。また、可変抵抗型のＣＯＰＤ体感器具を、フィルタ４１と吹込口１７との間に接続するようにしても良い。このような構成とすることで、呼気抵抗を調整つまみ３７ａによって調整しつつ、呼気抵抗の変化によって、どのようにＣＯＰＤ病期分類が推移するのかを確認することも可能となる。
【符号の説明】
【００７３】
１…呼吸機能検査装置
５…フローセンサ
７…ディスプレイ
１０…圧力センサ
１７…吹込口
３０…ＣＯＰＤ体感器具
３１…マウスピース
３２…抵抗体
３３…抵抗体保持部材
３６…可変抵抗部
３７…操作部
４０…吹込部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期用抵抗体とを備え、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項２】
請求項１に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
被験者が呼気を吹き込むマウスピースをさらに備え、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択して前記マウスピースに取り付け可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項３】
請求項１に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記I期用抵抗体とが一体となったI期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記II期用抵抗体とが一体となったII期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記III期用抵抗体とが一体となったIII期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記IV期用抵抗体とが一体となったIV期体感器具と、
から構成されることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項４】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも貫通孔が設けられた板状物によって構成され、各抵抗体を構成する板状物に設けられた貫通孔の開口率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項５】
請求項４に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね８％以上、１００％未満であり、
前記II期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね８％より小さく概ね４．５％以上であり、
前記III期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね４．５％より小さく概ね２．４％以上であり、
前記IV期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね２．４％より小さいことを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項６】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項７】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の積層数を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項８】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも不織布によって構成され、各抵抗体を構成する不織布の厚さを相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項９】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも連続気泡発泡体によって構成され、各抵抗体を構成する連続気泡発泡体の発泡倍率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１０】
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と、
被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗を可変可能な可変抵抗部から構成されるＣＯＰＤ体感器具であって、
前記可変抵抗部は、
前記呼気抵抗が概ね０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期状態と、
前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期状態と、
前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期状態と、
前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期状態に適宜変更可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１１】
請求項１０に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記可変抵抗部を回転させる回転操作部を有し、
前記回転操作部には、前記可変抵抗部の回転量に対応してI期状態、II期状態、III期状態、及びIV期状態が表示されており、
前記表示に基づいて前記可変抵抗部を所定量回転させることによって当該可変抵抗部を通過する呼気の流量を変化させ、前記I期状態、前記II期状態、前記III期状態、又は前記IV期状態に適宜変更可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１２】
請求項２又は３に記載したＣＯＰＤ体感器具と、
被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置と、
から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、
前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口を備え、当該吹込口には前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から選択される任意の抵抗体が接続され、
前記呼吸機能検査装置が、前記抵抗体を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とするＣＯＰＤ体感装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載したＣＯＰＤ体感器具と、
被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置と、
から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、
前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口を備え、当該吹込口には前記可変抵抗部が接続され、
前記呼吸機能検査装置が、前記可変抵抗部を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とするＣＯＰＤ体感装置。
【請求項１】
被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗が０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期用抵抗体と、
前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期用抵抗体とを備え、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項２】
請求項１に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
被験者が呼気を吹き込むマウスピースをさらに備え、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から任意の抵抗体を適宜選択して前記マウスピースに取り付け可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項３】
請求項１に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記I期用抵抗体とが一体となったI期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記II期用抵抗体とが一体となったII期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記III期用抵抗体とが一体となったIII期体感器具と、
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と前記IV期用抵抗体とが一体となったIV期体感器具と、
から構成されることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項４】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも貫通孔が設けられた板状物によって構成され、各抵抗体を構成する板状物に設けられた貫通孔の開口率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項５】
請求項４に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね８％以上、１００％未満であり、
前記II期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね８％より小さく概ね４．５％以上であり、
前記III期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね４．５％より小さく概ね２．４％以上であり、
前記IV期用抵抗体を構成する板状物の開孔率は概ね２．４％より小さいことを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項６】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の開孔率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項７】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれもメッシュ体によって構成され、各抵抗体を構成するメッシュ体の積層数を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項８】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも不織布によって構成され、各抵抗体を構成する不織布の厚さを相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項９】
請求項１ないし３から選択される１項に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体は、いずれも連続気泡発泡体によって構成され、各抵抗体を構成する連続気泡発泡体の発泡倍率を相違させることによって呼気抵抗を相違させていることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１０】
被験者が呼気を吹き込むマウスピース部と、
被験者の呼気時において当該呼気の経路に配置された抵抗体の前後の差圧を、当該呼気の流量値で除した値である呼気抵抗を可変可能な可変抵抗部から構成されるＣＯＰＤ体感器具であって、
前記可変抵抗部は、
前記呼気抵抗が概ね０より大きく概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるI期状態と、
前記呼気抵抗が概ね１２（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるII期状態と、
前記呼気抵抗が概ね２１（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きく概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）以下となるIII期状態と、
前記呼気抵抗が概ね４０（ｃｍＨ２Ｏ／Ｌ／s）より大きいIV期状態に適宜変更可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１１】
請求項１０に記載したＣＯＰＤ体感器具であって、
前記可変抵抗部を回転させる回転操作部を有し、
前記回転操作部には、前記可変抵抗部の回転量に対応してI期状態、II期状態、III期状態、及びIV期状態が表示されており、
前記表示に基づいて前記可変抵抗部を所定量回転させることによって当該可変抵抗部を通過する呼気の流量を変化させ、前記I期状態、前記II期状態、前記III期状態、又は前記IV期状態に適宜変更可能であることを特徴とするＣＯＰＤ体感器具。
【請求項１２】
請求項２又は３に記載したＣＯＰＤ体感器具と、
被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置と、
から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、
前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口を備え、当該吹込口には前記I期用抵抗体、前記II期用抵抗体、前記III期用抵抗体、及び前記IV期用抵抗体から選択される任意の抵抗体が接続され、
前記呼吸機能検査装置が、前記抵抗体を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とするＣＯＰＤ体感装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載したＣＯＰＤ体感器具と、
被験者の努力性肺活量及び１秒量を測定して、その測定値に基づいて当該被験者がＣＯＰＤ病期分類におけるI期、II期、III期、又はIV期のいずれに該当するかを表示する呼吸機能検査装置と、
から構成されるＣＯＰＤ体感装置であって、
前記呼吸機能検査装置は被験者が呼気を吹き込むための吹込口を備え、当該吹込口には前記可変抵抗部が接続され、
前記呼吸機能検査装置が、前記可変抵抗部を通過して前記吹込口に吹き込まれた呼気を対象として１秒量を測定し、ＣＯＰＤ病期分類を表示することを特徴とするＣＯＰＤ体感装置。
【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２】
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【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２２１８２（Ｐ２０１２−２２１８２Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０５９６（Ｐ２０１０−１６０５９６）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５９７００９２７５）株式会社フクダ産業 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（５９７００９２７５）株式会社フクダ産業 (4)
【Ｆターム（参考）】
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