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呼吸計測方法及び呼吸計測装置 新技術説明会

国内特許コード P100000326
掲載日 2009年8月28日
出願番号 特願2009-040514
公開番号 特開2010-194005
登録番号 特許第5323532号
出願日 平成21年2月24日(2009.2.24)
公開日 平成22年9月9日(2010.9.9)
登録日 平成25年7月26日(2013.7.26)
発明者
  • 小口 喜美夫
  • 小出 泰介
  • 塙 大
出願人
  • 学校法人成蹊学園
発明の名称 呼吸計測方法及び呼吸計測装置 新技術説明会
発明の概要

【課題】患者に圧迫感を与えずに非接触、かつ無侵襲で患者の呼吸状態を確実に監視することができる呼吸計測方法及び呼吸計測装置を提供すること。
【解決手段】被検者の呼吸を計測する呼吸計測方法であって、被検者の顔の遠赤外線画像を撮影する撮像ステップ(S01)と、撮像ステップ(S01)により取得した画像信号から被験者の少なくとも鼻近傍の相対的温度情報を抽出し、前記温度情報から呼吸情報を導出する信号処理ステップ(S02)と、前記呼吸情報を表示する表示ステップ(S03)と、を備えている。
【選択図】図2

従来技術、競合技術の概要


患者の呼吸状態を測定、特に、無呼吸状態を監視する方法として、生体に電極を装着して、呼吸による電極間のインピーダンスの変化による電圧を検出する電極インピーダンス法が知られている。また、生体にサーミスタ等のセンサを患者の鼻孔付近に装着して、呼吸時の呼気ガスの温度変化に伴う抵抗値変化に応じた電圧を検出する、いわゆるサーミスタ法が知られている。



しかし、これらの方法は非接触、かつ無侵襲で患者の呼吸状態を確実に監視することができない。そこで、赤外線カメラにより患者の鼻孔を撮像し、鼻孔画像と共に呼吸波形を表示する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。



特許文献1における呼吸計測装置の概要を図9に示す。図中の赤外線カメラは、ベッドの枠等に取り付けられ、仰臥した患者の両鼻孔付近に保持され、患者の鼻孔画像を撮像する。モニター時には、操作部のキー操作により赤外線カメラの温度範囲を設定し、該鼻孔画像信号を2値化し、吸気毎の上記鼻孔領域の面積変化から呼吸波形信号を算定する。そして、呼吸時の鼻孔に対応する領域の面積を計算し、この面積から呼吸波形信号を算定するとともに、装置全体の制御を行っている。

産業上の利用分野


本発明は、ヒトの呼吸の諸元を自動計測する呼吸計測方法及び呼吸計測装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被検者の呼吸を計測する呼吸計測方法であって、
被検者の顔の遠赤外線画像を撮影する撮像ステップと、
該撮像ステップにより取得した画像信号から被験者の鼻の相対的温度情報を抽出し、前記温度情報から呼吸情報を導出する信号処理ステップと、
前記呼吸情報を表示する表示ステップと、
を備え、
前記信号処理ステップが、
前記撮像ステップにより取得した画像信号から、鼻の画像データの輝度値を抽出する領域抽出ステップと、
前記輝度値に対して識別閾値を設定する閾値設定ステップと、
前記識別閾値を超えた相対的な温度変化を計数し、該温度変化の期間を算出する計数ステップと、
を備えていることを特徴とする呼吸計測方法。

【請求項2】
前記遠赤外線画像の波長範囲が、8~14μmであることを特徴とする請求項1に記載の呼吸計測方法。

【請求項3】
前記輝度値を平均化する画像データ平均化ステップを備えていることを特徴とする請求項又は2に記載の呼吸計測方法。

【請求項4】
前記撮像ステップが、被検者の顔が動いたときに複数の遠赤外カメラ又は熱検出器が移動して撮像し、
前記領域抽出ステップが、前記遠赤外カメラ又は前記熱検出器からの画像信号を同期させて信号処理するとともに、フレームサイズを雑音とトラッキングの観点から最適化して、呼吸情報を取得することを特徴とする請求項1からの何れか一つに記載の呼吸計測方法。

【請求項5】
前記撮像ステップを行う撮像部と、前記信号処理ステップを行う信号処理部及び前記表示ステップを行う表示部の少なくとも一方と、を離間して配して、相互にデータ通信させることを特徴とする請求項1からの何れか一つに記載の呼吸計測方法。

【請求項6】
請求項1からの何れか一つに記載の呼吸計測方法により、被検者の呼吸情報を取得することを特徴とする呼吸計測装置。
産業区分
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2009040514thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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