(57)【要約】【課題】呼気中の酸素濃度を用いずに運動耐容能を測定できる酸素濃度測定装置を提供する。【解決手段】酸素濃度測定装置１は、圧迫部４０、圧力調整部３０、測定部２０、および制御部１０を有する。圧迫部４０は、被測定者の体肢に巻き付けられる。圧力調整部３０は、圧迫部４０が体肢に付与する圧力を調整する。測定部２０は、圧迫部位よりも体肢の末端側の血中の酸素濃度を光により測定する。制御部１０は、測定部２０の検出値に基づいて、体肢の血流量を算出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定者の体肢に巻き付ける圧迫部と、
前記圧迫部が付与する圧力を調整する圧力調整部と、
前記圧迫部により圧迫される部位よりも体肢の末端側、または前記圧迫部により圧迫される部位の血中の酸素濃度を光により測定する測定部と、
前記測定部の検出値に基づいて体肢の血流量を算出する制御部と
を備える酸素濃度測定装置。
【請求項２】
前記制御部は、被測定者が安静状態において体肢が前記圧迫部により圧迫され、かつ前記測定部の検出値による体肢の血流量に基づいて阻血状態と判定される期間における前記測定部の検出値に基づいて被測定者の運動耐容能指標を推定する
請求項１に記載の酸素濃度測定装置。
【請求項３】
前記酸素濃度測定装置は、サポーター部材を有し、
前記圧迫部、前記圧力調整部、前記測定部、および前記制御部は、前記サポーター部材に取り付けられる
請求項１または２に記載の酸素濃度測定装置。
【請求項４】
前記酸素濃度測定装置は、前記サポーター部材としての第１サポーター部材および第２サポーター部材と、長さ調節部材とを有し、
前記長さ調節部材は、前記第１サポーター部材および前記第２サポーター部材を接続し、前記第１サポーター部材および前記第２サポーター部材の距離を変更でき、
前記圧迫部は、前記第１サポーター部材に取り付けられ、
前記圧力調整部は、前記第１サポーター部材または前記第２サポーター部材に取り付けられ、
前記測定部は、前記第２サポーター部材に取り付けられ、
前記制御部は、前記第１サポーター部材または前記第２サポーター部材に取り付けられる
請求項３に記載の酸素濃度測定装置。
【請求項５】
前記測定部は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血流量を測定する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の酸素濃度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸素濃度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、酸素摂取量が運動耐容能の指標となることが知られている。従来の運動耐容能の測定方法は、例えば、被測定者に運動負荷を与えたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定することにより、運動耐容能の指標としての被測定者の最大運動時の最大酸素摂取量を測定する。最大酸素摂取量を測定する装置としては、例えば、特許文献１の測定装置が用いられる。この測定装置は、トレッドミルおよび呼気ガス分析器を有する。この測定装置は、被測定者に運動負荷を与えたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１５４０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の運動耐容能の測定方法は、トレッドミルまたはエルゴメーター等の運動機器を用いて被測定者に漸増負荷をかけたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定する。このため、使用者はマスクをした状態で運動負荷を与えられるため、使用者の負担が大きい。このため、呼気ガス分析以外の運動耐容能の測定方法が求められる。なお、運動機器および呼気ガス分析を用いて測定される運動耐容能としては、最大酸素摂取量の他、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値（ＡＴ）等も含まれる。
【０００５】
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能を測定できる酸素濃度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本手段は、「被測定者の体肢に巻き付ける圧迫部と、前記圧迫部が付与する圧力を調整する圧力調整部と、前記圧迫部により圧迫される部位よりも体肢の末端側、または前記圧迫部により圧迫される部位の血中の酸素濃度を光により測定する測定部と、前記測定部の検出値に基づいて体肢の血流量を算出する制御部とを備える酸素濃度測定装置」を含む。
【０００７】
上記手段の一形態は、「前記制御部は、被測定者が安静状態において体肢が前記圧迫部により圧迫され、かつ前記測定部の検出値による体肢の血流量に基づいて阻血状態と判定される期間における前記測定部の検出値に基づいて被測定者の運動耐容能指標を推定する酸素濃度測定装置」を含む。
【０００８】
上記手段の一形態は、「前記酸素濃度測定装置は、サポーター部材を有し、前記圧迫部、前記圧力調整部、前記測定部、および前記制御部は、前記サポーター部材に取り付けられる酸素濃度測定装置」を含む。
【０００９】
上記手段の一形態は、「前記酸素濃度測定装置は、前記サポーター部材としての第１サポーター部材および第２サポーター部材と、長さ調節部材とを有し、前記長さ調節部材は、前記第１サポーター部材および前記第２サポーター部材を接続し、前記第１サポーター部材および前記第２サポーター部材の距離を変更でき、前記圧迫部は、前記第１サポーター部材に取り付けられ、前記圧力調整部は、前記第１サポーター部材または前記第２サポーター部材に取り付けられ、前記測定部は、前記第２サポーター部材に取り付けられ、前記制御部は、前記第１サポーター部材または前記第２サポーター部材に取り付けられる酸素濃度測定装置」を含む。
【００１０】
上記手段の一形態は、「前記測定部は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血流量を測定する酸素濃度測定装置」を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本酸素濃度測定装置は、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関するブロック図であり、酸素濃度測定装置の電気的な構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関する平面図であり、酸素濃度測定装置の表側の面の全体的な平面構造を示す平面図。
【図３】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関する断面図であり、図２のＤ２Ａ−Ｄ２Ａ線に沿う断面構造を示す断面図。
【図４】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関する断面図であり、図２のＤ２Ｂ−Ｄ２Ｂ線に沿う断面構造を示す断面図。
【図５】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関する正面図であり、被測定者の脚に巻き付けたときの酸素濃度測定装置を示す正面図。
【図６】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関する模式図であり、被測定者の脚と測定部および圧迫部との関係を示す模式図。
【図７】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関するフローチャートであり、「酸素濃度測定処理」の手順を示すフローチャート。
【図８】酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの吸光度を示すグラフ。
【図９】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関するタイミングチャートであり、「酸素濃度測定処理」における酸素濃度の変化の一例を示すタイミングチャート。
【図１０】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関するグラフであり、酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度低下量と、無酸素性作業閾値との関係を示すグラフ。
【図１１】第１実施形態の酸素濃度測定装置に関するグラフであり、酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度低下量と、最大酸素摂取量との関係を示すグラフ。
【図１２】第２実施形態の酸素濃度測定装置に関する平面図であり、酸素濃度測定装置の表側の面の全体的な平面構造を示す平面図。
【図１３】第２実施形態の酸素濃度測定装置に関する正面図であり、被測定者の脚に巻き付けたときの酸素濃度測定装置を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１を参照して、酸素濃度測定装置１の電気的な構成について説明する。
酸素濃度測定装置１は、制御部１０、測定部２０、圧力調整部３０、圧迫部４０、サポーター部材５０、操作部６０、および表示部７０を有する。酸素濃度測定装置１は、図示しない電源と接続されて、制御部１０に電力を供給する。
【００１４】
制御部１０は、測定部２０の発光部２１および圧力調整部３０のエアーポンプ３１を制御する。制御部１０は、測定部２０の受光部２２からの信号を受信する。制御部１０は、受光部２２からの信号に基づいて、血中の酸素濃度および血流量を算出する。操作部６０は、被測定者が酸素濃度の測定を開始するための測定開始ボタン（図示略）を有する。表示部７０は、測定結果を表示する。
【００１５】
図２〜図４を参照して、酸素濃度測定装置１の構造について説明する。なお、以下では、サポーター部材５０を人体に巻き付けたとき、人体側と対向する面を「裏側の面」とする。サポーター部材５０の裏側の面と反対側の面を「表側の面」とする。
【００１６】
図２に示されるように、サポーター部材５０は、長方形状を有する。サポーター部材５０は、伸縮性を有する布状の部材により形成される。サポーター部材５０は、窓部５０Ａ、巻付用面ファスナー５１、および測定部取付用面ファスナー５２を有する。
【００１７】
窓部５０Ａは、サポーター部材５０の裏側の面から表側の面までを貫通する開口部として形成される。窓部５０Ａは、サポーター部材５０の長手方向の中間部分に形成される。巻付用面ファスナー５１は、サポーター部材５０の長手方向の両端部に位置する。測定部取付用面ファスナー５２は、窓部５０Ａの周囲に位置する。
【００１８】
測定部２０は、本体２０Ａ、面ファスナー２０Ｂ、発光部２１、および受光部２２を有する。測定部２０は、サポーター部材５０の短手方向の端部に取り付けられる。測定部２０は、窓部５０Ａと対向する。測定部２０は、サポーター部材５０の表側の面に取り付けられる。具体的には、図３に示されるように、サポーター部材５０の窓部５０Ａに測定部２０のうちの発光部２１および受光部２２の取り付け面が露出するように、サポーター部材５０および測定部２０が重ねられる。測定部２０の本体２０Ａの面ファスナー２０Ｂは、窓部５０Ａの周囲の測定部取付用面ファスナー５２に取り付けられる。このため、発光部２１および受光部２２は、直接的に人体に接触する。
【００１９】
発光部２１は、近赤外光を発光する。発光部２１としては、７６０ｎｍ、８０５ｎｍ、および８４０ｎｍの３波長のマルチＬＥＤが用いられる。受光部２２としては、７００〜９００ｎｍの範囲内およびこの付近の波長に最大感度波長を有するフォトダイオードが用いられる。
【００２０】
発光部２１からの光は、体肢の内部を通過して、受光部２２に到達する。発光部２１から受光部２２までの距離は、目的の透過深度の２倍程度に設定することが好ましい。例えば、透過深度を１．５ｃｍとするとき、発光部２１および受光部２２までの距離は、３ｃｍが設定される。
【００２１】
図４に示されるように、圧力調整部３０は、エアーポンプ３１およびチューブ３２を有する。図２に示されるように、圧力調整部３０は、サポーター部材５０の短手方向において測定部２０とは反対側の端部に取り付けられる。圧力調整部３０は、サポーター部材５０の表側の面に取り付けられる。
【００２２】
図４に示されるように、圧迫部４０は、エアーバッグとして構成される。圧迫部４０は、サポーター部材５０の内部に配置される。圧迫部４０は、サポーター部材５０の短手方向において測定部２０とは反対側の端部に取り付けられる。圧迫部４０は、チューブ３２を介してエアーポンプ３１に接続される。圧迫部４０は、内部にエアーが供給されることにより、膨張する。
【００２３】
図５および図６を参照して、酸素濃度測定装置１を用いた酸素濃度測定の測定手順について説明する。
（手順１）被測定者は、酸素濃度測定装置１を大腿１０１に巻き付け、各巻付用面ファスナー５１（図２参照）を互いに固定する。被測定者は、測定部２０を圧迫部４０よりも体肢のうちの末端側に配置する。被測定者は、圧迫部４０を測定部２０よりも体肢のうちの体幹側に配置する。このとき、図６に示されるように、圧迫部４０は、装着する筋肉のうちの最も体幹側に近い部位と対向する位置に配置される。また、測定部２０は、最も筋厚が厚い筋腹上に配置される。なお、大腿１０１は、「体肢」に相当する。
【００２４】
（手順２）被測定者は、椅子に座り、かつ目を開いた安静状態を保つ。
（手順３）被測定者は、操作部６０を操作して酸素濃度の測定を開始する。
（手順４）被測定者は、酸素濃度測定が終了するまで安静状態を維持する。
【００２５】
図７を参照して、制御部１０が行う酸素濃度測定処理について説明する。
ステップＳ１１において、制御部１０は、操作部６０から測定開始信号が入力されたか否かを判定する。制御部１０は、測定開始信号が入力されていない旨判定したとき、本処理を終了する。一方、制御部１０は、測定開始信号が入力された旨判定したとき、ステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理を行う。
【００２６】
ステップＳ１２において、制御部１０は、圧力調整部３０を介して圧迫部４０へのエアーの供給を開始する。このため、圧迫部４０は、膨張して被測定者の大腿１０１を締め付ける。また、制御部１０は、測定部２０による酸素濃度（以下、「酸素濃度Ｘ」）の測定を開始する。制御部１０は、酸素濃度Ｘを所定時間毎に記憶する。
【００２７】
酸素濃度Ｘの測定が開始されたとき、発光部２１は、近赤外光を照射する。また、受光部２２は、近赤外光を受光する。制御部１０は、受光部２２からの受光量に応じた信号を受信する。制御部１０は、受光部２２からの信号に基づいて、酸素濃度Ｘ、および血流量Ｈを算出する。
【００２８】
ステップＳ１３において、制御部１０は、測定部２０の測定結果に基づいて血流量Ｈの変化速度（以下、「血流量変化速度ＳＨ」）が阻血状態を判定する値（以下、「阻血判定値ＳＨＸ」）以下か否かを判定する。制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下となるまで、ステップＳ１３の判定を所定時間毎に繰り返す。
【００２９】
制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下の旨判定したとき、すなわち阻血状態にある旨判定したときは、ステップＳ１４において、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下の旨判定してから所定の期間（以下、「加圧期間ＴＡ」）が経過したか否かを判定する。制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下の旨判定してから加圧期間ＴＡが経過するまで、ステップＳ１４の判定を所定時間毎に繰り返す。
【００３０】
制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下の旨判定してから加圧期間ＴＡが経過した旨判定したとき、ステップＳ１５において圧迫部４０へのエアーの供給を停止する。すなわち、圧迫部４０は、一定の圧力で大腿１０１を締め付ける状態に維持される。
【００３１】
制御部１０は、ステップＳ１６において、圧迫部４０へのエアーの供給を停止してから所定の期間（以下、「阻血期間ＴＢ」）が経過したか否かを判定する。制御部１０は、圧迫部４０へのエアーの供給を停止してから阻血期間ＴＢが経過するまで、ステップＳ１４の判定を所定時間毎に繰り返す。なお、阻血期間ＴＢは、目的に応じて設定される。例えば、３０秒、１〜２分、および１０分が設定される。阻血期間ＴＢが短いほど、被測定者の負担を低減できる。阻血期間ＴＢは、「阻血状態と判定される期間」に相当する。
【００３２】
制御部１０は、圧迫部４０へのエアーの供給を停止してから阻血期間ＴＢが経過した旨判定したとき、圧力調整部３０を介して圧迫部４０からエアーを排出し、測定部２０による酸素濃度Ｘの測定を終了し、本処理を終了する。制御部１０は、酸素濃度測定装置１により測定した酸素濃度Ｘに基づいて被測定者の運動耐容能の指標を算出し、表示部７０に表示する。具体的には、実験により求められる酸素濃度低下量ＤＸと従来の運動耐容能の指標との関係から求められる回帰直線を用いて、従来の運動耐容能の指標を表示する。従来の運動耐容能の指標としては、最大酸素摂取量、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値が挙げられる。
【００３３】
図８を参照して、酸素濃度Ｘの算出方法について説明する。
血液は、赤血球中にヘモグロビンを含む。ヘモグロビンは、酸素化ヘモグロビンまたは脱酸素化ヘモグロビンの形態を有する。酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンヘモグロビンの和は、血流量と相関する。
【００３４】
酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、互いに吸収波長が異なる。
７６０ｎｍの波長における吸光度は、酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度および脱酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度を含む。７６０ｎｍの波長においては、脱酸素化ヘモグロビンの吸光度が酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きい。このため、７６０ｎｍの波長における吸光度は、脱酸素化ヘモグロビンの量によく依存する。
【００３５】
８４０ｎｍの波長における吸光度は、酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度および脱酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度を含む。８４０ｎｍの波長においては、酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きい。このため、８４０ｎｍにおける吸光度は、酸素化ヘモグロビンの量によく依存する。
【００３６】
このため、制御部１０は、７６０ｎｍの波長における吸光度と、８４０ｎｍにおける吸光度とを用いて、酸素化ヘモグロビンの量、および脱酸素化ヘモグロビンの量を算出する。酸素化ヘモグロビンの量は、血中の酸素濃度Ｘを反映する。このため、制御部１０は、酸素化ヘモグロビンの量を酸素濃度Ｘとして用いる。
【００３７】
血流量Ｈの算出方法について説明する。
酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、互いに吸収波長が異なる。酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、近赤外光の領域において、８０５ｎｍの等吸収点を有する。このため、８０５ｎｍにおける吸光度は、酸化ヘモグロビンおよび脱酸化ヘモグロビンの和を反映する。このため、制御部１０は、８０５ｎｍにおける吸光度に基づいて血流量Ｈを算出する。
【００３８】
図９を参照して、酸素濃度Ｘの変化について説明する。
被測定者が安静状態において体肢が阻血されたとき、圧迫部４０により圧迫される部位および圧迫部４０により圧迫される部位よりも体肢の末端側の部位（以下、「阻血部位」）の筋組織への血液、すなわち酸素の供給が停止する。阻血部位よりも体肢の末端側の部位の筋組織の酸素は、安静状態における代謝によって消費される。すなわち、阻血状態における筋酸素消費量は、安静状態における代謝をよく反映する。
【００３９】
時刻ｔ１１は、制御部１０が圧迫部４０へのエアーの供給を開始した時刻を示す。このとき、酸素濃度Ｘは、減少を始める。
時刻ｔ１２は、制御部１０が阻血状態を判定した時刻を示す。
【００４０】
時刻ｔ１３は、制御部１０が阻血状態を判定した時刻から加圧期間ＴＡが経過した時刻を示す。このとき、制御部１０は、圧迫部４０へのエアーの供給を停止する。圧迫部４０の圧力は、一定に維持される。このため、酸素濃度Ｘは、被測定者の安静状態における酸素消費量に応じて減少する。
【００４１】
時刻ｔ１４は、制御部１０が阻血状態を判定してから阻血期間ＴＢが経過した時刻を示す。このとき、制御部１０は、圧迫部４０からエアーを排出する。このため、圧迫部位の血流が増加する。このため、酸素濃度Ｘは、上昇を始める。
【００４２】
図１０および図１１を参照して、酸素濃度測定装置１により測定した酸素濃度Ｘの低下量（以下、「酸素濃度低下量ＤＸ」）と運動耐容能との関係について説明する。
酸素濃度低下量ＤＸは、制御部１０が加圧期間ＴＡが経過した旨判定した時刻から所定の時刻までの変化速度を示す。
【００４３】
一般に、人体は、有酸素能力が高いほど、遅筋繊維が多い。また、遅筋繊維は、安静状態における酸素消費量が大きい。このため、有酸素能力が高いほど、安静状態における酸素消費量が大きい。このため、運動耐容能の指標として、無酸素性作業閾値、最高酸素摂取量、および最大酸素摂取量等が用いられている。
【００４４】
従来、運動耐容能の指標としての最高酸素摂取量、最大酸素摂取量、および無酸素性作業閾値は、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いた漸増負荷を実施し、運動中の呼気ガスを分析することにより測定されている。このような、従来の最高酸素摂取量、最大酸素摂取量、および無酸素性作業閾値の測定は、エルゴメーターおよびトレッドミル等の大がかりな装置を用いる。また、被測定者は、統制された負荷をかけた運動を実施するため、被測定者の負荷が大きい。
【００４５】
発明者は、阻血状態における阻血部位の血中の酸素消費量が、運動耐容能の指標となる最大酸素摂取量、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値と相関することを見出した。すなわち、酸素濃度測定装置１により阻血したときの酸素濃度低下量ＤＸが、従来の運動耐容能の指標と相関することを見出した。
【００４６】
図１０を参照して、酸素濃度低下量ＤＸと無酸素性作業閾値との関係について説明する。なお、無酸素性作業閾値は、運動中の呼気ガスを分析する従来の方法により測定した。
酸素濃度測定装置１により測定した酸素濃度低下量ＤＸは、無酸素性作業閾値と逆相関の関係を示す。すなわち、酸素濃度低下量ＤＸが低い被測定者ほど、高い無酸素性作業閾値を示す。
【００４７】
図１１を参照して、酸素濃度低下量ＤＸと最大酸素摂取量との関係について説明する。なお、最大酸素摂取量は、運動中の呼気ガスを分析する従来の方法により測定した。
酸素濃度測定装置１により測定し酸素濃度低下量ＤＸは、最大酸素摂取量と逆相関の関係を示す。すなわち、酸素濃度低下量ＤＸが低い被測定者ほど、高い最大酸素摂取量を示す。
【００４８】
酸素濃度測定装置１の作用について説明する。
酸素濃度測定装置１は、安静状態の被測定者の酸素濃度Ｘを測定する。このため、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いて運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、被測定者の負荷が軽減される。
【００４９】
また、酸素濃度測定装置１は、被測定者の大腿１０１に巻き付けられる。このため、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いて運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、簡便な装置を用いて運動耐容能の測定を行うことができる。
【００５０】
酸素濃度測定装置１は、サポーター部材５０による大腿１０１への巻き付け状態が不適切な場合、およびサポーター部材５０を巻き付ける部位の周囲径がサポーター部材５０の大きさに対して大き過ぎる場合、適切に阻血を行えないことがある。また、圧迫部４０の圧力を一定とする仮想の酸素濃度測定装置においては、サポーター部材５０を巻き付ける部位の周囲径がサポーター部材５０の大きさに対して小さ過ぎる場合、圧迫部４０の圧力が高くなり、被測定者への負担が大きい。
【００５１】
制御部１０は、測定部２０の測定値を用いて阻血状態の判定を行う。このため、酸素濃度測定装置１は、適切に阻血を行うことができる。このため、酸素濃度Ｘの測定精度を向上できる。
【００５２】
また、酸素濃度測定装置１は、圧迫部４０の圧力が過度に高くなることを抑制できる。このため、酸素濃度測定装置１は、体肢が過度に圧迫されることにより被測定者の負担が大きくなることを抑制できる。
【００５３】
第１実施形態の酸素濃度測定装置１は、以下の効果を奏する。
（１）酸素濃度測定装置１は、体肢の血中の酸素濃度Ｘを測定する。圧迫部により圧迫されたときの体肢の血中の酸素濃度低下量ＤＸは、運動耐容能の指標と相関する。このため、酸素濃度測定装置１は、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能と相関する酸素濃度Ｘを測定できる。
【００５４】
（２）制御部１０は、阻血状態を判定する。このため、酸素濃度測定装置１は、適切な阻血状態において、すなわち確実に体肢の測定部２０が配置される部位への血液の供給を停止した状態において酸素濃度Ｘを測定できる。このため、酸素濃度測定装置１は、適切に安静時の筋酸素消費量を測定できる。また、制御部１０は、阻血状態の判定を行うため、過不足ない圧力で阻血することができる。このため、被測定者にかかる負担が大きくなることを抑制できる。
【００５５】
（３）酸素濃度測定装置１は、１つの測定部２０により血流量Ｈの測定と、酸素濃度Ｘの測定とを行うことができる。このため、血流量Ｈ、すなわち阻血状態を測定するための測定部と、酸素濃度Ｘを測定する測定部とを各別に有する構成と比較して、部品点数を削減できる。
【００５６】
（４）酸素濃度測定装置１は、安静状態において酸素濃度Ｘを測定する。このため、運動負荷時の呼気ガス分析をすることにより運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、被測定者の負荷を低減できる。
【００５７】
（５）酸素濃度測定装置１は、サポーター部材５０を有する。このため、サポーター部材５０を体肢に巻き付けることにより、簡便に酸素濃度Ｘの測定を行うことができる。
また、酸素濃度測定装置１は、サポーター部材５０を有するため、酸素濃度測定装置１の各部材が体肢からずれにくい。このため、酸素濃度Ｘの測定精度が低下することを抑制できる。
【００５８】
（６）制御部１０は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血中の酸素濃度Ｘを測定する。このため、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長のみを用いて血流量Ｈを算出できる。このため、等吸収波長よりも短い波長および等吸収波長よりも長い波長の２種類の波長を用いて血流量Ｈを算出する場合と比較して、血流量Ｈの算出が簡便になる。
【００５９】
（７）酸素濃度測定装置１は、圧迫部４０を装着する筋肉のうちの最も体幹側に配置することができる。また、酸素濃度測定装置１は、測定部２０を最も筋肉が太い筋腹上に配置することができる。このため、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの変化をより大きく捉えることができる。
【００６０】
（第２実施形態）
本実施形態の酸素濃度測定装置１は、第１実施形態の酸素濃度測定装置１と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、酸素濃度測定装置１は、サポーター部材として別体の第１サポーター部材１５０Ａおよび第２サポーター部材１５０Ｂを有する。
【００６１】
図１２に示されるように、酸素濃度測定装置１は、第１サポーター部材１５０Ａ、第２サポーター部材１５０Ｂ、および長さ調節部材１５３を有する。
長さ調節部材１５３は、第１サポーター部材１５０Ａおよび第２サポーター部材１５０Ｂを接続する。長さ調節部材１５３は、第１サポーター部材１５０Ａと第２サポーター部材１５０Ｂとの距離を変更できる。
【００６２】
圧迫部４０および圧力調整部３０は、第１サポーター部材１５０Ａに取り付けられる。
制御部１０および測定部２０は、第２サポーター部材１５０Ｂに取り付けられる。
図１３に示されるように、被測定者は、第１サポーター部材１５０Ａおよび第２サポーター部材１５０Ｂをそれぞれ大腿１０１に巻き付ける。このとき、第１サポーター部材１５０Ａは、第２サポーター部材１５０Ｂよりも体幹側に巻き付けられる。第２サポーター部材１５０Ｂは、第１サポーター部材１５０Ａよりも末端側に巻き付けられる。
【００６３】
酸素濃度測定装置１の作用について説明する。
大腿骨の長さは、個人により大きく異なる。また、同一個人において、体肢としての上肢の長さおよび下肢の長さは大きく異なる。このため、体肢において圧迫部４０を配置するための適切な部位と、測定部２０を配置するための適切な部位との距離が被測定者、および装着する体肢によって異なる。
【００６４】
酸素濃度測定装置１は、長さ調節部材１５３が第１サポーター部材１５０Ａおよび第２サポーター部材１５０Ｂを接続する。このため、被測定者毎、または使用部位毎が異なる場合であっても、圧迫部４０および測定部２０を適切な部位に配置できる。
【００６５】
第２実施形態の酸素濃度測定装置１は、第１実施形態の（１）〜（７）の効果に加えて以下の効果を奏する。
（８）酸素濃度測定装置１は、長さ調節部材１５３を有する。このため、被測定者の体格に応じて、圧迫部４０および測定部２０を適切な位置に配置できる。また、測定対象を体肢としての腕および大腿１０１のいずれで測定する場合にも圧迫部４０および測定部２０を適切な位置に配置できる。
【００６６】
（その他の実施形態）
本酸素濃度測定装置は、第１実施形態および第２実施形態以外の実施形態を含む。以下、本酸素濃度測定装置のその他の実施形態としての第１実施形態および第２実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００６７】
・第２実施形態の酸素濃度測定装置１は、圧力調整部３０が第１サポーター部材１５０Ａに取り付けられる。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、圧力調整部３０が第２サポーター部材１５０Ｂに取り付けられる。
【００６８】
・第２実施形態の酸素濃度測定装置１は、制御部１０が第２サポーター部材１５０Ｂに取り付けられる。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、制御部１０が、第１サポーター部材１５０Ａに取り付けられる。
【００６９】
・各実施形態の制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下のとき、阻血状態を判定する。ただし、制御部１０の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下となる条件に代えて、または加えて、以下の（条件１）〜（条件３）の判定によって、阻血状態を判定する。
（条件１）酸素化ヘモグロビン（すなわち、酸素濃度Ｘ）が、一定速度で減少する。
（条件２）脱酸素化ヘモグロビンが、一定速度で増加する。
（条件３）酸素飽和度（酸素化ヘモグロビン／血流量Ｈ）が、一定速度で減少する。
【００７０】
・各実施形態の制御部１０は、血流量変化速度ＳＨが阻血判定値ＳＨＸ以下のとき、阻血状態を判定する。ただし、制御部１０の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の制御部１０は、血流量Ｈが所定値以下となるとき、阻血状態を判定する。
【００７１】
・各実施形態の圧迫部４０は、サポーター部材５０の内部に配置されるエアーバッグとして構成される。ただし、圧迫部４０の構成はこれに限られない。例えば、サポーター部材５０をカフとして構成し、カフを圧迫部４０とすることもできる。また、さらに別の変形例の圧迫部４０は、環状部材として構成される。この環状部材の圧迫部４０は、環状部分が伸縮し、内径が変化する。環状部材の圧迫部４０は、内径が小さくなるとき、体肢を締め付ける。
【００７２】
・各実施形態の制御部１０は、阻血状態を判定した時刻から加圧期間ＴＡが経過した時刻から所定の時刻までの変化速度である酸素濃度低下量ＤＸを用いて運動耐容能の指標を推定する。ただし、制御部１０の構成はこれに限られない。例えば、変形例の制御部１０は、以下の（Ａ）〜（Ｃ）のいずれかを用いて運動耐容能の指標を推定する。
（Ａ）阻血状態を判定した時刻の酸素濃度Ｘと、阻血状態において最も低い酸素濃度Ｘとの差。
（Ｂ）阻血期間ＴＢが経過した時刻から所定の期間が経過するまでの変化速度。
（Ｃ）阻血期間ＴＢが経過した後の最も高い酸素濃度Ｘと、阻血状態において最も低い酸素濃度Ｘとの差。
【００７３】
・各実施形態の測定部２０は、７６０ｎｍ、８０５ｎｍ、および８４０ｎｍの３波長のマルチＬＥＤとしての受光部２２を有する。ただし、測定部２０の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の測定部２０は、７６０ｎｍおよび８４０ｎｍの２波長のマルチＬＥＤとしての受光部２２を有する。この場合、血流量Ｈは、７６０ｎｍの波長の吸光度、および８４０ｎｍの波長の吸光度を用いて算出される。
【００７４】
・各実施形態の酸素濃度測定装置１は、体肢としての大腿１０１の酸素濃度Ｘを測定する。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、体肢としての腕の酸素濃度Ｘを測定する。要するに、酸素濃度測定装置１は、体肢であればいずれの部位であっても酸素濃度Ｘの測定を行うことができる。
【００７５】
・各実施形態の酸素濃度測定装置１は、被測定者が椅子に座り、目を開いている状態としての安静状態において酸素濃度Ｘを測定する。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、被測定者が立位の状態かつ目を閉じている状態としての安静状態において酸素濃度Ｘを測定する。要するに、被測定者に運動負荷が与えられていない状態であれば、いずれの状態も安静状態として採用できる。安静状態としては、外部からの音声や物理的な刺激がなく、かつ被測定者自身が動かず、声も発しない状態が特に好ましい。なお、いずれの場合においても、立位または座位、開眼または閉眼等、測定毎に条件が統一された安静状態を経時的に測定することにより、酸素濃度低下量ＤＸの変化を運動耐容能の変化として用いることができる。
【００７６】
・各実施形態の酸素濃度測定装置１は、被測定者が安静状態のときの酸素濃度Ｘを測定する。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、被測定者に運動負荷が与えられている状態において酸素濃度Ｘを測定する。
【００７７】
・各実施形態の酸素濃度測定装置１は、サポーター部材５０を有する。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、サポーター部材５０を省略している。
【００７８】
・各実施形態の酸素濃度測定装置１は、酸素濃度低下量ＤＸから推定される運動耐容能の指標を表示部７０に表示する。ただし、酸素濃度測定装置１の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置１は、運動耐容能の指標に代えてまたは加えて酸素濃度低下量ＤＸを表示部７０に表示する。
【符号の説明】
【００７９】
１…酸素濃度測定装置、１０…制御部、２０…測定部、３０…圧力調整部、４０…圧迫部、５０…サポーター部材、１５０Ａ…第１サポーター部材、１５０Ｂ…第２サポーター部材、１５３…長さ調節部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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