(57)【要約】      （修正有）【課題】消費電力を要せず、呼気ガスの流れを阻害せずに呼気ガスから水分を除去することができる小型の呼気ガス採取分析装置及びそれを用いた携帯型呼気ガス分析装置の提供。【解決手段】呼気ガス採取分析装置１Ａは、呼気ガスが導入されて採取される採取路１０と、採取路から導入される呼気ガスを断熱変化により冷却する断熱変化部３０と、冷却された呼気ガスから水分を分離する分離部３１と、水分が分離された呼気ガスを分析する分析部３２とを有する。【選択図】図１
2015040770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
呼気ガスを導入し採取する採取路と、
前記採取路から導入される前記呼気ガスを断熱変化により冷却する断熱変化部と、
冷却された前記呼気ガスから水分を分離する分離部と、
水分が分離された前記呼気ガスを分析する分析部と、
を有することを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記断熱変化部は、
ハウジングと、
前記ハウジング内で回転可能に軸支される複数のタービンブレードと、
を有するタービンであることを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記タービンは、前記呼気ガスが前記タービンブレードの半径方向より導入され、前記呼気ガスを前記タービンブレードの軸方向に沿って放出する輻流式タービンであることを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記ハウジングは、前記タービンブレードの半径方向に向けて前記呼気ガスを導出案内する流路を有し、
前記流路の横断面積は、前記呼気ガスの上流側から下流側に向かうに従い小さくなることを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記分離部は、前記タービンより前記呼気ガスが放出される放出端部と前記軸方向にて対向する位置に配置された水分吸着部を含むことを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項において、
前記採取路内の呼気ガスを前記呼気圧により外部に排出する第１排出路と、
前記第１排出路の一部を開閉する弁と、
前記弁を開閉駆動する弁駆動部と、
前記弁が閉鎖された時に、前記採取路内の呼気ガスを前記呼気圧により外部に排出する第２排出路と、
をさらに有し、
前記断熱変化部、前記分離部及び前記分析部は、前記第２排出路に配置されることを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項において、
前記採取路は、前記断熱変化部、前記分離部及び前記分析部が設けられる本体に対して着脱可能なマウスピースを含むことを特徴とする呼気ガス採取分析装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の呼気ガス採取分析装置と、
前記呼気ガス採取分析装置と接続され、呼気採取の手順を表示する眼鏡型表示装置と、
を有することを特徴とする携帯型呼気ガス分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼気ガス採取分析装置及び携帯型呼気ガス分析装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
人は、食物から摂取した栄養素が呼吸によって取り込んだ酸素と反応し、化学的エネルギーと二酸化炭素を産生する。従って、栄養素と反応した酸素量とそれに伴う二酸化炭素の産生量を把握することができれば、エネルギー消費量を求めることができる。一般的に、各栄養素1ｇあたりに保有される熱エネルギーは炭水化物で４ｋｃａｌ、脂肪で９ｋｃａｌそしてタンパク質で４ｋｃａｌと言われている。炭水化物と脂肪は最終的に二酸化炭素と水にまで分解され、タンパク質は尿中窒素にまで分解されるので、呼吸による呼気中の酸素および二酸化炭素の濃度と容積および尿中窒素量を測定してエネルギー消費量を求める。大気中の酸素濃度は約２１％、二酸化炭素濃度は約０．０３％であることが予め分かっているため、大気中のものに対して呼気中の酸素濃度がどのくらい減少し、二酸化炭素濃度がどのくらい増加したかを分析することになる。これらは、呼気ガス分析法と言われ、既に実用化されている。
【０００３】
さらに、呼気ガス中の生体ガスの成分の研究が進み、呼気ガス中のアセトンを検出することで、脂肪がどれくらい燃焼したかを知ることができることが分かってきた。例えば特許文献１は、呼気中のアセトン濃度を検出して、適切な運動強度を指示する運動器具の提案をしている。
【０００４】
また、今後の非侵襲的な病気診断の例として、呼気ガス中の生体ガス成分から、各種のガンの診断をするという研究がなされている。未だ、呼気ガス中の特定成分がどのガンとの相関があるか、臨床的な裏付けが確定していない段階であり、今後の研究成果が待たれている。例えば、呼気中のアセトイン1−ブタノールは肺がん、アセトンは糖尿病や肥満、エタンまたはペンタンは気管支喘息または肺高血圧、一酸化窒素は喘息、アンモニアは脳性肝症、水素は消化不良症候群または乳糖不耐性、メタンは腸内細菌叢、トリメチルアミンは肝不全など、メチルメルカプタンや硫化水素は歯周病、トルエンはシンナー中毒と相関があるとの研究がなされている。
【０００５】
呼気ガスは肺胞で血液とガス交換によって生成するものであり、呼気ガスの温度は深部体温に近い約３７℃で、相対湿度がほぼ１００％になっている。この相対湿度１００％の呼気ガスを直接センサーで分析する場合には、センサー表面に水分子が多く吸着すると、呼気ガス中の他のガス成分のセンサー表面への分子吸着を妨げることがある。そのため、呼気ガス中の水分を低減させてからセンサーで検出する構成が必要になる。特許文献２〜５では、呼気ガスに含まれる水分を除去する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２６８８６４号公報
【特許文献２】特開平１１−１６０３０１号公報
【特許文献３】特開２０１０−０４６１０７号公報
【特許文献４】特開２００９−０４７５９３号公報
【特許文献５】特開平７−１０３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２は除湿器により呼気ガスを冷却しているが、呼気ガスを冷却する具体的構造は未開示である。特許文献３〜５の冷却方式では、呼気ガスを冷却するには電力を要するか、呼気ガスの流れを阻害するか、あるいは装置の大型化を招くことがある。例えば特許文献３で用いられるベルチェ素子は、電力を要する。特許文献４のようにシリカなどの多孔質体に水分を吸着させると、呼気ガスの流れを阻害する。特許文献５では、冷媒中を通っている細管に呼気ガスを通過させて、呼気ガスを冷却して水分を凝縮しているが、細管の引き回しや冷媒用機などが装置の大型化を招く。
【０００８】
本発明の幾つかの態様は、消費電力を要せず、呼気ガスの流れを阻害せずに呼気ガスから水分を除去することができる小型の呼気ガス採取分析装置及びそれを用いた携帯型呼気ガス分析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】
【０００９】
（１）本発明の一態様は、
呼気ガスを導入し採取する採取路と、
前記採取路から導入される前記呼気ガスを断熱変化により冷却する断熱変化部と、
冷却された前記呼気ガスから水分を分離する分離部と、
水分が分離された前記呼気ガスを分析する分析部と、
を有することを特徴とする呼気ガス採取分析装置に関する。
【００１０】
本発明の一態様では、採取された呼気ガスを断熱変化により冷却している。断熱変化によって断熱仕事が行われ、その断熱仕事に相当する分だけ呼気ガスの温度は低下される。冷却を伴う断熱変化は断熱膨張である。予め呼気ガスを断熱圧縮させ、その後に一気に呼気ガスを断熱膨張させることができる。このように、熱量を供給せずに体積変化だけで呼気ガスを断熱変化させることができるので、電力も要せず、呼気ガスの流れも阻害せず、装置の大型化も招かない。冷却された呼気ガスは、分離部にて水分が分離されて分析部に導かれるので、分析部への水分の付着を防止する。
【００１１】
（２）本発明の一態様では、前記断熱変化部は、ハウジングと、前記ハウジング内で回転可能に軸支される複数のタービンブレードと、を有するタービンにて構成することができる。
【００１２】
こうすると、呼気ガスは、タービンブレード間で圧縮され、タービンブレード間から放出されることで一気に断熱膨張して冷却される。しかも、タービンブレードは呼気ガスのエネルギーにより回転されるので、電力を要せず呼気ガスの流れも阻害されない。
【００１３】
（３）本発明の一態様では、前記タービンは、前記呼気ガスが前記タービンブレードの半径方向より導入され、前記呼気ガスを前記タービンブレードの軸方向に沿って放出する輻流式タービンとすることができる。
【００１４】
輻流式タービンは、タービンブレードの軸方向の一端から呼気ガスを取り入れ、タービンブレードの軸方向の他端から呼気ガスを放出する軸流式タービンと比較して、軸方向長さを短縮でき、装置の小型化に適している。
【００１５】
（４）本発明の一態様では、前記ハウジングは、前記タービンブレードの半径方向に向けて前記呼気ガスを導出案内する流路を有し、前記流路の横断面積は、前記呼気ガスの上流側から下流側に向かうに従い小さくすることができる。
【００１６】
こうすると、呼気ガスがタービンブレード間の狭い空間に導出される前に、ハウシング内に形成された流路により呼気ガスを徐々に圧縮することができる。それにより、呼気ガスがタービンブレード間の狭い空間で一気に圧縮され、呼気ガスの温度が上昇することを抑制できる。
【００１７】
（５）本発明の一態様では、前記分離部は、前記タービンより前記呼気ガスが放出される放出端部と前記軸方向にて対向する位置に配置された水分吸着部を含むことができる。
【００１８】
こうすると、輻流式タービンより軸方向に沿って放出された呼気ガスは水分吸着部に接触し、呼気ガスより水分が除去される。
【００１９】
（６）本発明の一態様では、
前記採取路内の呼気ガスを前記呼気圧により外部に排出する第１排出路と、
前記第１排出路の一部を開閉する弁と、
前記弁を開閉駆動する弁駆動部と、
前記弁が閉鎖された時に、前記採取路内の呼気ガスを前記呼気圧により外部に排出する第２排出路と、
をさらに有し、
前記断熱変化部、前記分離部及び前記分析部は、前記第２排出路に配置することができる。
【００２０】
弁を開放させておけば、呼気圧により採取路に導入された呼気ガスは、呼気圧により第１排出路を経由して外部に排出される。加えて、弁を開放させておけば、採取路及び第１排出路を介して吸気することができる。よって、日常生活や運動中でも呼気ガス採取分析装置を装着したまま普通に呼吸（吸気と呼気）することが許容される。弁が閉鎖されると、採取路内の呼気ガスは、第１排出路とは異なる第２排出路に呼気圧により導入され、断熱変化部及び分離部を経由して分析部により分析される。
【００２１】
（７）本発明の一態様では、前記採取路は、前記断熱変化部、前記分離部及び前記分析部が設けられる本体に対して着脱可能なマウスピースを含むことができる。
【００２２】
マウスピースを消耗品として使用すれば、衛生的に安心安全が確保される。
【００２３】
（８）本発明の他の態様は、
上述した（１）〜（７）のいずれかに記載の呼気ガス採取分析装置と、
前記呼気ガス採取分析装置と接続され、分析結果を表示する眼鏡型表示装置と、
を有することを特徴とする携帯型呼気ガス分析装置に関する。
【００２４】
本発明の他の態様によれば、呼気ガス採取分析装置の採取路（またはマウスピース）を口に咥え、眼鏡型表示装置を頭部に装着することにより、ハンドフリーにて呼気ガスを分析し、分析結果を確認することができる。眼鏡型表示装置には、呼気採取の手順を表示し、呼気開始などを画面にて指示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る呼気ガス採取分析装置の概略説明図である。
【図２】図１に示す断熱変化部での動作原理を説明するＰＶ線図である。
【図３】断熱変化部の一例であるタービンの概略断面図である。
【図４】タービンブレードの斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は分離部の平面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のｖ−ｖ断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である弁を備えた呼気ガス採取分析装置の概略断面図である。
【図７】図７（Ａ）（Ｂ）は半導体センサーを示す図である。
【図８】半導体センサーの等価回路図である。
【図９】半導体センサーの抵抗比とガス濃度との関係を示す図である。
【図１０】図１０（Ａ）（Ｂ）はＱＣＭセンサーの一例を示す図である。
【図１１】図１１（Ａ）（Ｂ）はＱＣＭセンサーの異なる例を示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）（Ｂ）はＱＣＭセンサーの回路例とその周波数応答特性を示す図である。
【図１３】ＱＣＭセンサーの周波数変化率とガス濃度との検量線を示す図である。
【図１４】ＳＥＲＳセンサーの検出原理を説明するための図である。
【図１５】アセトンの検量線を示す図である。
【図１６】３大栄養素（炭水化物、脂質、蛋白質）の摂取から貯蔵までの流れを示す図である。
【図１７】運動をした時の脂肪燃焼のメカニズムを説明する図である。
【図１８】有酸素運動における糖質と脂肪の利用率の時間的推移を説明する図である。
【図１９】携帯型呼気ガス分析装置を示す図である。
【図２０】携帯型呼気ガス分析装置の制御系ブロック図である。
【図２１】携帯型呼気ガス分析装置の動作フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００２７】
１．第１実施形態（呼気ガス採取分析装置）
図１は、呼気ガス採取分析装置１Ａの断面図である。図１において、呼気ガス採取分析装置１Ａは、呼気圧によって呼気ガスが採取される採取路１０と、採取路１０内の呼気ガスを通過させる本体（筐体）２０Ａとを有する。採取路１０は、本体２０Ａと一体でも良いが、本体２０Ａに対して着脱自在なマウスピースとすることができる。採取路１０の開口端１１側を咥えられ、呼気ガスが採取路１０内に導入されて採取される。
【００２８】
採取路１０と連通する本体２０Ａは、本体２０Ａを通過する呼気ガス通路の下流端に排出口２１を有する。本体２０Ａ内の呼気ガスは排出口２１より排出される。本体２０Ａには、本体２０Ａを通過する呼気ガス通路の上流側から順次、断熱変化部３０、分離部３１及び分析部３２が配置されている。断熱変化部３０は、採取路１０から導入される呼気ガスを断熱変化により冷却する。分離部３１は、冷却された呼気ガスから水分を分離する。分析部３２は、水分が分離された呼気ガスを分析する。
【００２９】
図２は、断熱変化部３０での動作原理を説明するＰＶ線図である。熱力学における断熱変化では、気体と周囲は断熱されており、摩擦による内部発熱も生じないから、熱量ｑの変化量ｄｑは、ｄｑ＝０である。
【００３０】
内部エネルギーをｕ、その変化量をｄｕ、圧力をｐ、体積をｖ、その変化量をｄｖ、定積比熱をｃｖ、定圧比熱をｃｐ、絶対温度をＴとすると、熱力学第１基礎式から、
ｄｑ＝ｄｕ＋ｐｄｖ＝ｃｖｄＴ＋ｐｄｖ＝０…式（１）
が成立する。
【００３１】
理想気体の状態方程式ｐｖ＝ＲＴの両辺を微分すると、
ｐｄｖ＋ｖｄｐ＝ＲｄＴ…式（２）
となる。ただし、Ｒは気体定数である。
【００３２】
Ｒ＝ｃｐ−ｃｖであることを用いて式（２）を変形すると、
ｄＴ＝（ｐｄｖ＋ｖｄｐ）／Ｒ＝（ｐｄｖ＋ｖｄｐ）／（ｃｐ−ｃｖ）…式（３）
となる。
【００３３】
式（３）を用いて式（１）を変形すると、
ｃｖ・（ｐｄｖ＋ｖｄｐ）／（ｃｐ−ｃｖ）＋ｐｄｖ＝０…式（４）
となる。
【００３４】
比熱比（断熱指数）κ＝ｃｐ／ｃｖを用いて式（４）を変形すると、
（ｐｄｖ＋ｖｄｐ）＋（κ−１）ｐｄｖ＝κｐｄｖ＋ｖｄｐ＝０…式（５）
となる。
【００３５】
式（５）を変形すると、
κｄｖ／ｖ＋ｄｐ／ｐ＝０…式（６）
となる。式（６）の両辺を積分すると、κＩｎｖ＋Ｉｎｐ＝Ｉｎ（ｖκｐ）＝一定となることから、
ｐｖκ＝ｃｏｎｓｔ（一定）…式（７）
が成立する。
【００３６】
式（７）のｐｖκ＝ｃｏｎｓｔは、図２に示す状態１（圧力ｐ１、温度Ｔ１））から状態２（圧力ｐ２、温度Ｔ２）まで体積変化した時の断熱変化を意味する。この断熱変化によって、図２の断熱仕事ｗ１２が行われる。図２に示す状態１（圧力ｐ１、温度Ｔ１））から状態２（圧力ｐ２、温度Ｔ２）までの断熱変化は断熱膨張であることから、その断熱仕事に相当する分だけ気体（呼気ガス）の温度が温度Ｔ１から温度Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）へと低下する。式（７）の断熱変化は、図２に示すｐｖ＝ｃｏｎｓｔとなる等温変化と区別され、冷却作用が生じる。
【００３７】
図１に示す断熱変化部３０の一例として、図３に示すタービン４０を挙げることができる。タービン４０は、ハウジング４１と複数のタービンブレード４３とを有する。ハウジング４１には軸受け（図示省略）を介して回転可能な軸４２が設けられ、この軸に複数のタービンブレード４３が固定されている。なお、呼気ガスは体温程度の温度であることから、ハウジング４１と複数のタービンブレード４３とは、耐熱性の低い樹脂にて成形することができる。
【００３８】
図３に示すタービン４０は、タービンブレードの半径方向Ａより呼気ガスが導入され、タービンブレードの軸方向Ｂに沿って呼気ガスを放出する輻流式タービンである。本実施形態の輻流式タービンは、軸流式タービンと比較して、軸方向Ｂの長さを短縮でき、装置の小型化に適している点で有利である。断熱変化部３０は軸流式タービンで構成しても良い。ただし、軸流式タービンは、タービンブレードの軸方向の一端から呼気ガスを取り入れ、タービンブレードの軸方向の他端から呼気ガスを放出するため、軸方向Ｂに沿って多段のタービンブレードが設けられる結果として、軸方向Ｂの長さが長くなる。
【００３９】
輻流式タービン４０は、周方向で隣り合うタービンブレード４３，４３間の間隔は呼気ガスの上流側４３Ａでは広く、下流側４３Ｂでは狭くなる。こうすると、呼気ガスは、タービンブレード４３間で圧縮され、タービンブレード４３間から外方に放出されることで一気に断熱膨張して冷却される。しかも、タービン４０は呼気ガスのエネルギーにより回転されるので、電力を要せず、呼気ガスの流れも阻害されない。
【００４０】
ハウジング４１は、図３に示すように、タービンブレード４３の半径方向Ａより呼気ガスを導入案内する流路４１Ａを有する。流路４１Ａは、タービンブレード４３の周囲をほぼ一周する長さをし、流路４１Ａの周方向の一端は採取路１０と連通している。流路４１Ａは、タービンブレード前記流路の横断面積を前記呼気ガスの上流側よりも下流側に向かうに従い小さくすることができる。
【００４１】
こうすると、呼気ガスがタービンブレード４３間の狭い空間に導入される前に、ハウシング４１内に形成された流路４１Ａにより呼気ガスを徐々に圧縮することができる。それにより、呼気ガスがタービンブレード４３間の狭い空間で一気に圧縮され、呼気ガスの温度が上昇することを抑制できる。
【００４２】
分離部３１は、タービン４０より呼気ガスが放出される放出端部４１Ｂと軸方向Ｂにて対向する位置に配置された水分吸着部にて構成することができる。水分吸着部３１は、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、ベース板５１の一面に凹凸パターン５２を形成することで、ベース板５１の一面の表面積が増大されている。
【００４３】
輻流式タービン４０の放出端部４１Ｂより軸方向Ｂに沿って放出された呼気ガスは、水分吸着部３１に接触し、流れ方向が変換される。この時、冷却されて液化された呼気ガスが水分吸着部３１の凹凸パターン５２に接触する。その際、凹凸パターン５２に水分が凝縮して吸着され、呼気ガスから水分が分離される。なお、本体２０Ａの底壁２２に貫通する水抜き孔２２Ａを設け、栓２２Ｂを取り外して適宜水分を外部に放出することができる。
【００４４】
呼気ガスは肺胞で血液とガス交換によって生成するものであり、呼気ガスの温度は深部体温に近い約３７℃で、相対湿度がほぼ１００％になっている。この相対湿度１００％の呼気ガスは、断熱変化部３０及び分離部３１を経由することで、水分が除去される。よって、分離部３１よりも下流に位置する分析部３２では、センサー面に水分子が多く吸着することが防止される。結果として、呼気ガス中の水分子以外の他のガス成分がセンサー面に吸着し易くなる。
【００４５】
２．第２実施形態（弁を有する呼気ガス採取分析装置）
図６は、呼気ガス採取分析装置１Ｂの断面図である。図６において、呼気ガス採取分析装置１Ｂは、呼気圧によって呼気ガスが採取される採取路１０と、採取路１０内の呼気ガスを呼気圧により外部に排出する第１排出路２３と、第１排出路２３を開閉する弁２４と、弁２４を開閉駆動する弁駆動部２５と、弁２４が閉鎖された時に採取路１０内の呼気ガスを呼気圧により外部に排出する第２排出路２６と、を有する。本実施形態では、断熱変化部３０、分離部３１及び分析部３２は、第２排出路２６に設けられている。
【００４６】
第１，第２排出路２３，２６は、本体を構成する筐体２０Ｂに設けられる。採取路１０は、筐体２０Ｂに着脱自在なマウスピースとすることができる。マウスピース１０には、フィルター１０Ａが設けられる。フィルター１０Ａは唾液等が内部に侵入することを阻止する。
【００４７】
第１排出路２３は、弁２４が開放された時に、図６の実線の矢印が示すように、マウスピース１０内の呼気ガスを呼気圧により外部に排出する。第１排出路２３に設けられた弁２４を駆動部２５にて開放させると、筐体２０Ｂ内は外気と連通する。よつて、弁２４の開放時にあっては、マウスピース１０と第１排出路２３とを介して、呼吸（吸気と呼気）することが可能となる。よって、日常生活や運動中でも、呼気ガス採取分析装置１Ｂを装着したまま普通に呼吸（吸気と呼気）することが許容される。また、弁２４を開放させておけば、死腔呼気も外部に排出できる。
【００４８】
第２排出路２６は、弁２４が閉鎖された時、図６の点線の矢印が示すように、マウスピース１０内の呼気ガスを呼気圧により外部に排出する。第２排出路２６には、呼気ガスを分析する分析部３２が設けられる。よって、弁２４を閉鎖した時だけ、呼気ガスを分析できるので、死腔呼気のときには弁２４が開放され、終末呼気の時に弁２４が閉鎖されれば、分析部３２は終末呼気ガスのみを分析できる。しかも、終末呼気を第２排出路２６に導入するには弁２４を閉鎖するだけでよく、吸引ポンプ等は必要ない。
【００４９】
図６においても、図１同様に、分析部３２よりも上流に断熱変化部３０及び分離部３１が設けられている。よって、分析部３２のセンサー面に呼気ガス中の水分子が付着することを抑制する。なお、第２排出路２６は断熱変化部３０を備えるために、第１排出路２３よりも流路抵抗は大きい。よって、弁２４が開放されている時には、第２排出路２６に呼気ガスが流れることはほとんどない。
【００５０】
３．分析部
３．１．半導体センサー
図１及び図６に示す分析部３２として、図７（Ａ）（Ｂ）に示す半導体センサー５０を挙げることができる。半導体センサー５０の基板５１の表面５１Ａには、図７（Ａ）に示すように、感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄと、各感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄに接続された２つの電極５３Ａ，５３Ｂとを有する。基板５１の裏面５１Ｂには、図７（Ｂ）に示すように、ヒーター５４と、それに接続された電極５５Ａ，５５Ｂとを有する。感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄには、酸化スズＳｎＯ２、アンチモン添加酸化スズＳｂ：ＳｎＯ２、酸化亜鉛ＺｎＯ、酸化タングステンＷＯ３、インジウムスズ酸化物、酸化チタンＴｉＯ２、ニオブ添加酸化チタンＮｂ：ＴｉＯ２などがあり、これらの複合材や他の添加剤を含めることも可能である。
【００５１】
図８は、半導体センサー５０の等価回路図である。ヒーター５４により加熱された感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄに還元性ガスが曝露されると、感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄの表面に吸着されていた酸素が減少してポテンシャル障壁が下がり、電子が動きやすくなる。それにより、感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄのセンサー抵抗ＲＬ１〜ＲＬ４が減少する。図９は、ある一つの感ガス材料板を用いた半導体センサーの初期のセンサー抵抗Ｒ０とガス分析時のセンサー抵抗ＲＳとの（ＲＳ／Ｒ０）と、ガス濃度との相関を示している。ガス種に応じて、ガス濃度に依存するＲＳ／Ｒ０の変化率が異なる。図９の特性は、感ガス材料板によって異なる。従って、図７（Ａ）に示す複数の感ガス材料板５２Ａ〜５２Ｄのセンサー抵抗比（ＲＳ／Ｒ０）に応じた出力電圧ＶＯＵＴ１〜ＶＯＵＴ４（図８参照）を検出することで、線形判別法や主成分分析法などでガス種とガス濃度とを検出することができる。
【００５２】
３．２．水晶振動子マイクロバランス（ＱＣＭ）センサー
ＱＣＭセンサー６０は、図１０（Ａ）（Ｂ）または図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、水晶振動子６１の両面に配置した電極６２Ａ，６２Ｂを配置し、電極６２Ａ，６２Ｂに接続されるリード線６３Ａ，６３Ｂを基板６４に固定している。図１０（Ｂ）ではリード線６３Ａ，６３Ｂは基板６４と平行に配置される一方で、図１１（Ｂ）ではリード線６３Ａ，６３Ｂは基板６４と垂直に配置される。図１１（Ａ）（Ｂ）の方が空気の流れは良く、水晶振動子６１の両面に皮膚ガスが接触し易い。
【００５３】
水晶振動子６１の周波数は、電極６２Ａ，６２Ｂ上の物質の質量に応じて変化し、周波数の変化量と付着物質の質量との関係は、Sauerbrey式と呼ばれる。付着物質量が減少すると周波数が増加する。この現象を利用し、水晶振動子の周波数変化を検出することで、その電極上での物質の質量変化を計測する方法を水晶振動子マイクロバランス法（ＱＣＭ法）という。Sauerbrey式は、基本周波数をＦ０、周波数の変化量をΔＦ、質量変化量をΔｍ、水晶の密度をρ、水晶のせん断応力をμ、電極の面積をＡとすると、
ΔＦ＝−２Ｆ０２・Δｍ/Ａ/（ρμ）（１／２）…（８）
と表せる。電極６２Ａ，６２Ｂの表面にて、付着物質量が増加すると周波数は減少し、付着物質量が減少すると周波数は増加する。このように、分析物質が吸着すると振動数が変化するので、周波数変化ΔＦを検出することで、分析物質がどれ位吸着したかを知ることができる。
【００５４】
図１２（Ａ）（Ｂ）に、ＱＣＭセンサーの回路例とその周波数応答を示す。Ｃ−ＭＯＳのインバータ、抵抗、コンデンサーから構成されている一般的な回路であるが、この回路に限定されるものではない。呼気ガスの特定成分を吸着し易くするために、ＱＣＭセンサーの電極表面にポリマーを薄く形成することがある。ポリマーに対する分析物質の応答曲線として、図１２（Ｂ）の周波数応答のグラフのように応答するポリマーを選択し、周波数変化量を求めて、図１３のように予め検量線を求めておくことで、周波数変化量から所望の成分の濃度を知ることができる。なお、周波数応答のグラフは、図示するようにきれいに応答するものだけではないので、予めポリマーを選択しておくと、目的の成分ガスに対して良い応答が得られる。図１３は、ＱＣＭセンサー（水晶ＡＴ振動子）にポリマーをスピンコートで塗布形成し、ガス３種類に対する周波数変化量の例を示したものである。
【００５５】
３．３．ＳＥＲＳセンサー
図１４に示すように、ＳＥＲＳセンサー７０では、皮膚ガスが導入される流路に臨んでセンサー基板７１が配置され、光源からの励起光（振動数ν）がセンサー基板７１に照射される。励起光の多くは、レイリー散乱光として散乱され、レイリー散乱光の振動数ν又は波長は、入射光に対して変化しない。励起光の一部は、ラマン散乱光として散乱され、ラマン散乱光の振動数（ν−ν’及びν＋ν’）又は波長は、皮膚ガスの分子の振動数ν’（分子振動）が反映される。つまり、ラマン散乱光は、検査対象の皮膚ガス分子を反映した光である。皮膚ガス分子の振動エネルギーがラマン散乱光の振動エネルギー又は光エネルギーに付加されることもある。このような振動数のシフト（ν’）をラマンシフトと呼ぶ。
【００５６】
図１４に示すセンサー基板７１に形成された金属ナノ粒子７２に入射光が入射される領域では、隣り合う金属ナノ粒子７２間のギャップに、増強電場７３が形成される。特に、入射光の波長よりも小さな金属ナノ粒子７２に対して入射光を照射する場合、入射光の電場は、金属ナノ粒子７２の表面に存在する自由電子に作用し、共鳴を引き起こす。これにより、自由電子による電気双極子が金属ナノ粒子７２内に励起され、入射光の電場よりも強い増強電場７３が形成される。これは、局在表面プラズモン共鳴（ＬＳＰＲ：Localized Surface Plasmon Resonance）とも呼ばれる。この現象は、入射光の波長よりも小さな１〜５００ｎｍのサイズを有する金属ナノ粒子７２等の電気伝導体に特有の現象である。
【００５７】
図１４では、センサー基板７１に入射光を照射した時に表面増強ラマン散乱(ＳＥＲＳ：Surface Enhanced Raman Scattering)が生ずる。つまり、増強電場７３に皮膚ガスの分子７４が入り込むと、その標的分子７４によるラマン散乱光は増強電場７３で増強されて、ラマン散乱光の信号強度は高くなる。このような表面増強ラマン散乱では、標的分子７４が微量であっても、分析感度を高めることができる。
【００５８】
図１５には、アセトンの検量線の例を示している。例えば図１４に示すＳＥＲＳセンサーにて形成された分析部３２にてアセトンの濃度の異なる試料ガスを調整して作製して、夫々の試料についてアセトン検出を行い、アセトンの夫々のスペクトルの内、特に強く出るピークに関してアセトン信号強度を求め、アセトン濃度と信号強度との相関グラフを作成する。そのグラフから、アセトン濃度とアセトン信号強度の検量線が図１５のように得られる。
【００５９】
４．呼気ガス中のアセトン量と脂肪燃焼量との関係
図１６には主なエネルギー源となる３大栄養素（炭水化物、脂質、蛋白質）の摂取から貯蔵までの流れを示す。食事で摂取された炭水化物、脂質、蛋白質は、胃で消化され、小腸で更に消化され吸収される。吸収された栄養素は、炭水化物はグルコースに、脂質は脂肪酸やグリセロールに、蛋白質はアミノ酸に、夫々形を変えて血液中を循環する。必要な部分は一部燃焼するが、余分となったものは、グルコースは肝グリコーゲンや筋グリコーゲンに、脂肪酸やグリセロールは中性脂肪を経由して脂肪に、アミノ酸は蛋白質に、夫々形を変えて貯蔵され、必要に応じて逆の流れを経て消費される。３大栄養素が燃焼された時のエネルギーは、炭水化物が４ｋｃａｌ／ｇ、脂質が９ｋｃａｌ／ｇ、蛋白質が４ｋｃａｌ／ｇに相当する。但し、脂質については、白色脂肪細胞に貯蔵される時には水分を含むので、７．２ｋｃａｌ／ｇのエネルギーに相当する。
【００６０】
図１７に運動をした時の脂肪燃焼のメカニズムを説明する図を示す。運動するとアドレナリンが出て、白色脂肪細胞中のホルモン感受性リパーゼが活性化され、中性脂肪の分解が促進され、脂肪酸とグリセロールになる。脂肪酸のままでは血液中に循環できないため、アルブミンと結合して遊離脂肪酸となって血液中を循環する。その内の一部は、心筋や骨格筋に供給され、β-酸化により分解されて、NADH２＋やFADH２を生成しながらアセチル-ＣｏＡになり、ＴＣＡ回路（通称クエン酸回路）を経てＡＴＰが生成され最終的には二酸化炭素（ＣＯ２）と水（Ｈ２Ｏ）になる。骨格筋では、グリコーゲンが主にエネルギーとして消費され遊離脂肪酸の消費は少ない。心筋ではエネルギー総量の約７０％が遊離脂肪酸として消費される。
【００６１】
他方、遊離脂肪酸の多くはカルニチンと結合しアシルカルニチンとなり肝臓へ供給される。肝臓ではアシル-ＣｏＡになって、肝臓のミトコンドリアでβ酸化され、アセチル-ＣｏＡになる。更にアセチル-ＣｏＡからアセト酢酸になり、更にβ−ヒドロキシ酪酸（３−ヒドロキシ酪酸）やアセトンになる。アセト酢酸、β−ヒドロキシ酪酸、アセトンを総称してケトン体と言い、アセトンのみが気体となって血液中を循環し、呼気や皮膚から放出される。脂肪燃焼の割合から見ると、骨格筋や心臓よりも肝臓での割合が多く、脂肪燃焼とアセトンには相関がある。従って、呼気ガス中のアセトン量や皮膚ガス中アセトン量を測定することで、脂肪燃焼量を知ることができる。
【００６２】
図１８は有酸素運動における糖質と脂肪の利用率の時間的推移を説明する図を示す。第１ステップでは、筋肉内のグリコーゲンの代謝によりＡＴＰを合成する。第２ステップでは、先ず筋グリコーゲンの減少に伴い、血中グルコースの利用が始まる。次に、脂肪組織の脂肪が遊離脂肪酸として血中に遊離する。最後に、両者を燃料とし、酸化系の代謝によりＡＴＰを合成する。
【００６３】
脂肪の燃焼が活発になるのは、運動開始後１５〜２０分以降と言われている。どんな運動強度でも脂肪燃焼が活発に行われる訳ではなく、運動強度が比較的軽い領域において、脂肪燃焼が盛んになる。運動強度が高くなると、無酸素運動となるため、脂肪燃焼量は減少し、代わりにグリコーゲンが主に消費される。
【００６４】
一般に脂肪燃焼率（単位時間当たりの脂肪燃焼量）が最大になるのは、男女、年齢、運動習慣などによって異なることが知られている。一般の人では運動強度が約４０％前後の時に、運動選手では運動強度が約５０％前後の時に、夫々脂肪燃焼率が最大になっている。従って、効率的に脂肪燃焼を行うには、個人毎に運動強度を適切に管理する必要がある。具体的には、個人毎に脂肪燃焼率が最大になる運動強度を測定しておき、その運動強度を心拍数や脈拍数など運動中にも容易に管理できる数値で指示して運動を行うことが有効である。個人毎に脂肪燃焼率が最大になる運動強度は、運動習慣や年齢によって変化していくものであり、定期的に測定することが、脂肪燃焼の効果を高めることになる。
【００６５】
更に、適切な運動強度に従って運動を一定時間行ったら、その効果を確認することができたら、運動を継続するモチベーションが高まり、継続的な効果が期待できる。運動中に脂肪燃焼量を測定することは、１）脂肪燃焼率を最大にする適切な運動強度を指示する、２）適切な運動強度の運動を実施した効果を確認できる、という２つ意味がある。
【００６６】
三大栄養素は糖、脂質、タンパク質であり、それぞれ炭素原子、酸素原子、水素原子などの構成割合が異なる。そのため、内呼吸のとき、どの栄養素が分解しているかにより，消費されるＯ２と産生されるＣＯ２の割合が異なる。体細胞全体である栄養素が主に代謝されているとき、その割合は呼吸にも反映されるはずである．それを表現したのが呼吸商ＲＱ（Respiratory Quotient）であり、下記の式で表される。
【００６７】
呼吸商ＲＱ＝（単位時間あたりのＣＯ２の排出量）/（単位時間あたりのＯ２の消費量）
式（８）
脂質は、脂肪酸自体の中に酸素原子が非常に少ないため，分解するときは多くの酸素を消費しなければならない。Ｏ２消費量の割にはＣＯ２産生量が少ないため，呼吸商は０．７０と三大栄養素の中では最小である。脂肪は、酸素の含有率が低いので，重量あたりの熱量は９．３kcal/gと三大栄養素中最大である。エネルギーを保存する場合に適した栄養素であり，過食により皮下に貯蔵されるのも脂質である。
【００６８】
糖類の代表であるグルコースの原子の割合はＣ６Ｈ１２Ｏ６である。酸素原子が多く含まれているため、酸素消費量は少なくても分解できる。呼吸商は１．００と三大栄養素の中では最大である。逆に，酸素の含有が高いので，重量あたりの熱量は４．１kcal/gと三大栄養素中最小である。
【００６９】
タンパク質は、原子の割合は脂質と糖質の中間であり，呼吸商は０．８５、熱量は５．３kcal/ｇである。理論的には、呼吸商ＲＱが１以上にもなり得るが、実際には呼吸商Ｒ
Ｑが１を超えることは条件が限られる。一方、呼吸商ＲＱが０．７のときは脂肪利用を示し、呼吸商ＲＱが０．７以下の際は飢餓状態でケトン体産生（ケトーシス）であることを示す。ごく最近では、安静時では呼吸商ＲＱがほぼ一定であると考えてよく、個人の呼吸商のばらつきも０．７８〜０．８７の範囲であることが知られている。
【００７０】
三大栄養素が酸化される時に、生じるエネルギーは次の通りである。
１）糖質が酸化される場合 
Ｃ６Ｈ１２Ｏ６＋６Ｏ２→６ＣＯ２＋６Ｈ２Ｏ＋３６ＡＴＰ  （６５７kcal）
［ＲＱ＝６ＣＯ２/６Ｏ２＝１．０］
２）脂肪が酸化される場合
Ｃ５５Ｈ１０２Ｏ６＋77.5Ｏ２→５５ＣＯ２＋５１Ｈ２＋429ＡＴＰ  （７，８３３kcal）
［ＲＱ＝５５ＣＯ２/７７．５Ｏ２＝０．７１］
３）タンパク質が酸化される場合 
Ｃ１００Ｈ１５９Ｏ３２Ｓ０．７＋１０５．３Ｏ２→
13ＣＯＮ２Ｈ４（urea）＋87ＣＯ２＋52.8Ｈ２Ｏ＋0.7Ｈ２ＳＯ４＋27ＡＴＰ
（４，９４８kcal）  ［ＲＱ＝８７ＣＯ２/１０５．３Ｏ２＝０．８３］ 
４）脂肪からケトン体が産生される場合 
０．１７６ｇ（脂質）＋０．４３７ＬＯ２→１ｇ（ケトン体）＋０．１１ＬＣＯ２＋０．１２９Ｈ２Ｏ＋２，０３９kcal
［ＲＱ＝０．１１１ＬＣＯ２/０．４３７ＬＯ２＝０．２５］ 
脂肪燃焼率（ｇ／ｍｉｎ）＝酸素摂取量（Ｌ／ｍｉｎ）×酸素１Ｌあたりの熱量（ｋｃａｌ／Ｌ）×脂質の燃焼比率（％）×脂質の熱量相当の重量（ｇ／ｋｃａｌ）
【００７１】
ここで、酸素摂取量（Ｌ／ｍｉｎ）は、呼気ガス分析装置によって測定される値である。酸素１Ｌあたりの熱量（ｋｃａｌ／Ｌ）は、呼気ガス分析装置によって測定される呼吸商ＲＱ値から、表に示される酸素１Ｌ当たりの熱量に換算して求められる。脂質の燃焼比（％）は、呼吸商に対する燃焼における糖質と脂質の比率である。脂質の熱量相当の重量は、脂肪Ｃ５５Ｈ１０２Ｏ６（８５９．３９５ｇ／ｍｏｌ）が燃焼すると７，８３３ｋｃａｌのエネルギーが発生するから、０．１０９７（ｇ／ｋｃａｌ）となる。
【００７２】
こうして得られた脂肪燃焼率と１分間当たりの皮膚から放散されたアセトン量の相関を予め取っておき、測定された１分間当たりの呼気ガス中のアセトン量から脂肪燃焼率を算出することになる。
【００７３】
４．携帯型呼気ガス分析装置
図１９は、図１または図６に示す呼気ガス採取分析装置１（１Ａまたは１Ｂ）を用いた携帯型呼気ガス分析装置１００を示している。携帯型呼気ガス分析装置１００は、図１または図６に示す呼気ガス採取分析装置１（１Ａまたは１Ｂ）と、眼鏡型表示装置１１０とを含む。呼気ガス採取分析装置１は例えば支持部１２０の先端に固定され、支持部１２０の他端は使用者の耳などに係止される。呼気ガス採取分析装置１と眼鏡型表示装置１１０とは、例えば支持部１２０内に配置されるケーブルにより接続することができる。
【００７４】
眼鏡型表示装置１１０は、ヘッドマウントディスプレイとも言われ、近年開発が盛んになっている。ディスプレイの方式に主に３つの方式があり、運動を行う目的には、非透過型ディスプレイ方式よりも、ビデオ透過型ディスプレイ方式又は光学透過型ディスプレイ方式が適している。非透過型ディスプレイ方式は装着すると外の様子を見ることはできないからである。ビデオ透過型ディスプレイ方式は、ディスプレイ装置だけでなくビデオカメラも装着されており、装着すると直接外の様子を見ることはできないが、ディスプレイに外の様子が映し出されているので、利用者は安全に移動することができる。光学透過型ディスプレイ方式は、ディスプレイ装置がハーフミラーでできており外の様子が見える。片目のみにディスプレイ装置がついているものもある。光学多層膜のハーフミラーを用いると、必要な情報のみ表示板の表面に表示しながら外の様子をシースルーで見ることが可能となる。
【００７５】
図２０は、図６に示す呼気ガス採取分析装置１Ｂを備えた携帯型呼気ガス分析装置１００の制御系ブロック図である。ＣＰＵ１３０のバスラインには、呼気ガス採取分析装置１に設けられた呼気ガス分析部３２と、弁２４を駆動する駆動部２５と、眼鏡型表示装置１１０の他に、入力部１４０、心拍センサー１５０、ＧＰＳ１６０及びタイマー１７０等が接続される。心拍センサー１５０は運動時の心拍を検出する。歩行やジョギングの場合には、予め走行速度（ｋｍ／ｈ）と心拍数の関係を求めておけば、心拍数から歩行速度を知ることができ、歩行やジョギングを継続した時間から消費カロリーも算出することが可能である。心拍センサーに代えて脈拍センサーを用いても良い。ＧＰＳ１６０を有することにより、歩行速度、歩行距離、時間などのデータが正確に得られるため、消費したカロリーも正確に算出することができる。
【００７６】
ここで、人の呼気ガスは、数１００種類以上のガス成分で構成され、その成分と量から病気やストレスなど人間の健康状態と相関する情報を得ることが可能である。大気の主な成分は、Ｎ２が約７８％、Ｏ２が約２１％、アルゴンが０．９３％、ＣＯ２が０．０３％であるのに対して、呼気ガスの主な成分は、Ｎ２が約７８％、Ｏ２が約１６％、ＣＯ２が４％、その他に水蒸気、アンモニア、アセトン、イソプレン、エタノール、プロパノール、ペンタノール、メタノール、Ｈ２、硫黄化合物などである。ここで呼気ガスとは、肺胞でガス交換された主に終末呼気を意味しており、採取時に混入する死腔ガス（口腔や食道など肺胞のガス交換に寄与しないガス）も一部含まれるが、血液中に含まれるガス成分を反映している。従って、呼気ガス採取に当たっては、死腔ガスの割合を出来るだけ少なくすることが望ましい。一般的に健康的な成人の１回換気量ＶＴに対する死腔換気量ＶＤの割合は、通常の呼吸の場合、ＶＤ÷ＶＴ＝１５０ｍＬ÷５００ｍＬ＝０．３位と言われている。死腔換気量ＶＤは年齢や性別で違いがあり９０〜１８０ｍＬくらいである。
【００７７】
そのために、呼気ガスの採取タイミングを眼鏡型表示装置１１０に表示することが好ましい。眼鏡型表示装置１１０での表示動作を含めた携帯型呼気ガス分析装置１００の動作フローチャートを図２１に示す。
【００７８】
先ず被験者の性別、年齢、体重、安静時心拍数（脈拍数などの個人情報を入力する（ステップ１）。次に、これらの入力情報が装置内の記憶装置に登録（記録）される（ステップ２）。呼気ガス採取条件（採取時刻、間隔、表示方法、死腔ガス排出時間など）を設定する（ステップ３）。例えば、心拍数１２０（回/分）、１回の運動時間が６０分、運動前時間３０分、運動後時間６０分、呼気ガス採取時間の間隔が１０分、呼気を吹き入れる時間を６秒とする。運動の開始３０分前から、呼気ガスを１０分前毎の採取し、心拍数１２０（回/分）の運動を６０分間行い、運動後も６０分間呼気ガスを１０分毎の採取するようにする。呼気採取回数は合計１５回となる。
【００７９】
次に、運動開始を入力部１４０から入力すると、ステップ４の判断がＹＥＳとなる。それをトリガーとして心拍センサー（脈拍センサー）１５０による心拍数（脈拍数）が計測され、眼鏡型表示装置１１０に表示される（ステップ５）。この値を見て現在の運動負荷が適切かを判断し、もし指示され心拍数（脈拍数）より高ければ運動強度を下げるようにし、逆に指示され心拍数（脈拍数）より低ければ運動強度を上げるように調整を行う。この調整は心拍数（脈拍数）の表示値を見て随時行う。
【００８０】
運動開始３０分の時点から例えば１０分経過すると、「呼気ガス採取の時間です」と眼鏡型表示装置１１０に表示されるので（ステップ６）、運動を継続しながら、準備をする。次に、呼気ガス採取要領が眼鏡型表示装置１１０に表示される（ステップ７）。先ず、「○○秒で息を吐き出して下さい」と眼鏡型表示装置１１０に表示されるので、支持された○○秒で息を吐き出す。掃出し開始時から計時される時間（秒）がタイマー１７０でカウントダウンされて眼鏡型表示装置１１０に表示される。
【００８１】
人の呼気は、口の中のガスや気道のガスがあるため、肺でガス交換される本当の呼気ガスに達するまでには少し時間を要するため、呼気開始後の第１期間が経過した後の第２期間で分析部３２によって呼気ガス成分の分析を行うことになる。そのため、タイマー１７０の出力から第２期間の開始が検出されると、駆動部２５により弁２４が閉鎖されて、呼気ガスの分析が開始される。
【００８２】
呼気ガス採取と分析が終わると、「△回目の採取呼気ガスが終了しました」が眼鏡型表示装置１１０に表示され（ステップ８）、駆動部２５により弁２４が開放される。被験者は更に運動を継続する。その間に呼気ガス分析装置１００では、ＣＰＵ１３０が呼気ガス中のアセトン濃度から脂肪燃焼量を算出して（ステップ９）、「脂肪燃焼量は○○です」を眼鏡型表示装置１１０に表示する（ステップ１０）。この表示によって、現在の脂肪燃焼量を知ることができ、実際に運動の効果を確認することができる。
【００８３】
呼気ガス採取を終了しない限り（ステップ１１の判断がＮＯ）、または運動が継続する限り（ステップ１３がＮＯ）、１０分毎に呼気ガスの採取等（ステップ４〜２０）が繰り返し行われ、最後の呼気ガス採取が終了すると（ステップ１１の判断がＹＥＳ）、これまで分析したトータルの脂肪燃焼量が眼鏡型表示装置１１０に表示され（ステップ１２）、併せて「全ての採取呼気ガスが終了しました」と表示される。更に、運動が終了すれば（ステップ１３がＹＥＳ）、「運動プログラムが終了しました」と眼鏡型表示装置１１０に表示されて全てが終了する（ステップ１４）。
【００８４】
本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１，１Ａ，１Ｂ  呼気ガス採取分析装置、１０  採取路（マウスピース）、２０Ａ，２０Ｂ  本体、２３  第１排出路、２４  弁、２５  駆動部、２６  第２排出路、３０断熱変化部、３１  分離部（水分吸着部）、３２  分析部、４０  タービン、４１  ハウジング、４１Ａ  流路、４２  軸、４３  タービンブレード、１００  携帯型呼気ガス分析装置、１１０  眼鏡型表示装置
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図１４】
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