(57)【要約】【課題】被験者の種々の状態における呼吸測定の結果のずれを減らす。【解決手段】被験者９０が第１状態のときに、被験者９０の肺気量の変動量を、被験者９０の部位長さに基づいて測定する第１測定手段１１と、第１測定手段１１よりも測定精度が高い第２測定手段２０とでそれぞれ測定し、第１測定手段１１の測定結果に対する第２測定手段２０の測定結果を基準とした校正のパラメータを導出する。被験者９０が第２状態のときに被験者９０の部位長さを第１測定手段１１により測定し、測定されたデータに第２状態における部位長さの代表値が第１状態における部位長さの代表値に従属される関数従属関係を適用する。この関数従属関係の適用結果に基づいて肺気量の変動量を導出し、導出結果に第１測定手段１１の測定結果に対する第２測定手段２０の測定結果を基準とした校正のパラメータを適用して、被験者９０が第２状態のときにおける肺気量の変動量として出力する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
肺を有する生物を被験者として、当該被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、前記被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定方法において、
前記被験者が所定の第１状態にあるときに、前記被験者の前記肺気量の変動量を、前記被験者の前記部位長さを経時的に測定した時系列データから求める第１測定手段によって測定する第１測定方法、および、当該第１測定手段よりも前記肺気量の変動量の測定精度が高い第２測定手段によって測定する第２測定方法の、２つの測定方法で並行して測定する第１測定ステップと、
前記第１測定ステップにおいて前記第１測定方法によって測定された前記被験者の前記肺気量の変動量が、前記第１測定ステップにおいて前記第２測定方法によって測定された前記被験者の前記肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した１つあるいは１組のパラメータである校正のパラメータを導出する校正ステップと、
前記被験者が任意の１つの状態である第２状態にあるときに、前記被験者の前記部位長さを、前記第１測定手段によって経時的に測定する第２測定ステップと、
前記第２測定ステップにおいて前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの代表値である第２代表値が、前記第１測定ステップにおいて前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの代表値である第１代表値に従属される関係である関数従属関係を、前記第２測定ステップにおいて前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成ステップと、
前記仮想時系列データに基づいて前記被験者の前記肺気量の変動量を導出し、導出された当該肺気量の変動量に前記校正ステップにおいて行われた前記校正のパラメータを適用して、当該校正のパラメータが適用された前記肺気量の変動量を、前記被験者が前記第２状態にあるときの前記肺気量の変動量とみなして出力する出力ステップと、
を備えている、
呼吸測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の呼吸測定方法であって、
前記仮想時系列データ作成ステップにおいて、前記関数従属関係を、前記第２代表値と前記第１代表値との比を比例定数とした比例関係として、前記仮想時系列データを作成する、
呼吸測定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の呼吸測定方法であって、
前記第２測定ステップにおいて、前記被験者の前記肺気量の変動と並行して前記被験者の状態を経時的に測定し、
前記仮想時系列データ作成ステップにおいて、前記第２測定ステップにおいて前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データから前記第２測定ステップにおいて前記被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを抽出し、抽出された時系列データを前記第２測定ステップにおいて前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データの全体とみなして前記第２代表値を導出する、
呼吸測定方法。
【請求項４】
肺を有する生物を被験者として、当該被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、前記被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定装置において、
前記被験者の前記部位長さを経時的に測定し、測定された当該部位長さの時系列データから前記被験者の前記肺気量の変動量を求める第１測定手段と、
前記被験者が所定の第１状態にあるときに前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データと、当該部位長さの時系列データから求められた前記被験者の前記肺気量の変動量が、前記被験者が前記第１状態にあるときに前記第１測定手段よりも前記肺気量の変動量の測定精度が高い第２測定手段によって測定される前記被験者の前記肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した１つあるいは１組のパラメータである校正のパラメータとが記録される第１記録部と、
前記被験者が任意の１つの状態である第２状態にあるときに前記第１測定手段によって測定された前記部位長さの時系列データが記録される第２記録部と、
前記第２記録部に記録された前記部位長さの時系列データの代表値である第２代表値が、前記第１記録部に記録された前記部位長さの時系列データの代表値である第１代表値に従属される関係である関数従属関係を、前記第２記録部に記録された前記部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成手段と、
前記仮想時系列データに基づいて前記被験者の前記肺気量の変動量を導出し、導出された当該肺気量の変動量に前記第１記録部に記録された前記校正のパラメータを適用して、当該校正のパラメータが適用された前記肺気量の変動量を、前記被験者が前記第２状態にあるときの前記肺気量の変動量とみなして出力する出力手段と、
を備えている、
呼吸測定装置。
【請求項５】
請求項４に記載の呼吸測定装置であって、
前記仮想時系列データ作成手段は、前記関数従属関係を、前記第２代表値と前記第１代表値との比を比例定数とした比例関係として、前記仮想時系列データを作成する、
呼吸測定装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の呼吸測定装置であって、
前記被験者が前記第２状態にあるときに前記被験者の状態を経時的に測定する第３測定手段と、
前記第３測定手段によって測定された前記被験者の状態に有意な変動が見られたか否かの時系列データが記録される第３記録部と、
を備え、
前記仮想時系列データ作成手段は、前記第２記録部に記録された前記部位長さの時系列データから、前記被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを、前記第３記録部に記録された時系列データを用いて抽出し、抽出された時系列データを前記第２記録部に記録された前記部位長さの時系列データの全体とみなして前記第２代表値を導出する、
呼吸測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸測定方法および呼吸測定装置に関する。詳しくは、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を求めることができる呼吸測定方法および呼吸測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の呼吸測定方法および呼吸測定装置については、例えば下記の特許文献１に開示されている技術が知られている。この技術では、被験者の胸部および腹部をそれぞれ囲むように配線ループを設けて、この各配線ループの自己インダクタンスの測定結果から被験者の肺容積に比例する信号を得る。この技術によれば、被験者の肺気量の変動量を、この被験者の運動を妨げることなく容易に測定することができる。
また、特許文献１には、呼吸測定の際に被験者の胴体の形状を反映したパラメータを前もって取得しておく技術が記載されている。この技術によれば、上記パラメータを用いることで、被験者の胴体の形状に応じて発生される測定結果のずれを最小化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８３２２８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被験者が運動を行うと、この運動によって被験者の姿勢の状態が変化される。また、被験者が食事を行うと、この食事によって被験者の状態が空腹で腹が凹んだ状態から満腹で腹が張った状態に変化される。ここで、上記したような種々の理由によって被験者の状態が種々に変化されると、この状態の変化に応じて被験者の胴体の形状および動作が種々に変化されることが従来から知られている。ここで、上記特許文献１に開示されている従来の技術では、被験者の胴体の形状によって発生する測定結果のずれを減らすために、被験者の胴体の形状ごとにこの形状を反映したパラメータの取得を行う必要がある。このため、上記従来の技術には、運動などの理由によって種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して、この被験者の呼吸測定における測定結果のずれを減らすことが困難であるという問題があった。
本発明は、上記した問題を解決するものとして創案されたものである。すなわち、本発明が解決しようとする課題は、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず１つあるいは１組のパラメータのみを用いて減らすことを可能として、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して上記被験者の呼吸測定における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の呼吸測定方法および呼吸測定装置は以下の手段をとる。
まず、第１の発明は、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定方法である。この呼吸測定方法は、被験者が所定の第１状態にあるときに、被験者の肺気量の変動量を、被験者の部位長さを経時的に測定した時系列データから求める第１測定手段によって測定する第１測定方法、および、この第１測定手段よりも肺気量の変動量の測定精度が高い第２測定手段によって測定する第２測定方法の、２つの測定方法で並行して測定する第１測定ステップと、この第１測定ステップにおいて第１測定方法によって測定された被験者の肺気量の変動量が、第１測定ステップにおいて第２測定方法によって測定された被験者の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した１つあるいは１組のパラメータである校正のパラメータを導出する校正ステップと、被験者が任意の１つの状態である第２状態にあるときに、被験者の部位長さを、第１測定手段によって経時的に測定する第２測定ステップと、第２測定ステップにおいて第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データの代表値である第２代表値が、第１測定ステップにおいて第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データの代表値である第１代表値に従属される関係である関数従属関係を、第２測定ステップにおいて第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成ステップと、仮想時系列データに基づいて被験者の肺気量の変動量を導出し、導出された肺気量の変動量に校正ステップにおいて行われた校正のパラメータを適用して、この校正のパラメータが適用された肺気量の変動量を、被験者が第２状態にあるときの肺気量の変動量とみなして出力する出力ステップとを備えている。
本発明者は、複数の被験者に対して種々の状態を継続させながら各被験者の呼吸に伴う部位長さの変動を経時的に測定し、継続された各状態における各測定結果に対して、各被験者の立位状態における各被験者の部位長さの測定結果を基準とした校正のパラメータの導出を行った。そして、本発明者は、被験者において１つの状態が継続されている場合には上記校正のパラメータがほとんど変動されないことを見出し、本発明に至ったものである。
すなわち、上記第１の発明によれば、被験者がとりうる状態のうち任意の１つである第２状態における部位長さの測定結果を、所定の第１状態における被験者の部位長さの代表値である第１代表値と第２状態における被験者の部位長さの代表値である第２代表値との関係を表す関数従属関係を用いて、第１状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算する。そして、換算されたデータから導出された被験者の肺気量の変動量に対して第１状態における校正のパラメータを適用することで、測定結果のずれが減らされた第２状態における被験者の肺気量の変動量として出力する。このため、上記第１の発明によれば、被験者がとりうる任意の状態における被験者の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の状態における１つあるいは１組の校正のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上記第１の発明によれば、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず１つあるいは１組のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して被験者の肺気量の変動量における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることができる。
【０００６】
ついで、第２の発明は、上述した第１の発明であって、仮想時系列データ作成ステップにおいて、関数従属関係を、第２代表値と第１代表値との比を比例定数とした比例関係として、仮想時系列データを作成するものである。
この第２の発明によれば、単純な計算アルゴリズムによって仮想時系列データを作成することができる。これにより、本発明の呼吸測定方法における情報処理量および情報処理時間を減らすことができる。
【０００７】
さらに、第３の発明は、上述した第１または第２の発明であって、第２測定ステップにおいて、被験者の肺気量の変動と並行して被験者の状態を経時的に測定し、仮想時系列データ作成ステップにおいて、第２測定ステップにおいて第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データから第２測定ステップにおいて被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを抽出し、抽出された時系列データを第２測定ステップにおいて第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データの全体とみなして第２代表値を導出するものである。
１つの状態である第２状態において被験者の状態に有意な変動が測定された場合、この有意な変動が測定された時間範囲においては、正確な測定を妨げる何らかの事象が発生されている。ここで、上記第３の発明によれば、被験者の状態を経時的に測定することで正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第２代表値を導出する。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることをなくすことができる。
【０００８】
さらに、第４の発明は、肺を有する生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を、被験者において体表上となる所定部位における所定方向の長さである部位長さを経時的に測定することによって求めることができる呼吸測定装置である。この呼吸測定装置は、被験者の部位長さを経時的に測定し、測定された部位長さの時系列データから被験者の肺気量の変動量を求める第１測定手段と、被験者が所定の第１状態にあるときに第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データと、この部位長さの時系列データから求められた被験者の肺気量の変動量が、被験者が第１状態にあるときに第１測定手段よりも肺気量の変動量の測定精度が高い第２測定手段によって測定される被験者の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した１つあるいは１組のパラメータである校正のパラメータとが記録される第１記録部と、被験者が任意の１つの状態である第２状態にあるときに第１測定手段によって測定された部位長さの時系列データが記録される第２記録部と、第２記録部に記録された部位長さの時系列データの代表値である第２代表値が、第１記録部に記録された部位長さの時系列データの代表値である第１代表値に従属される関係である関数従属関係を、第２記録部に記録された部位長さの時系列データをなす各データに適用した時系列データである仮想時系列データを作成する仮想時系列データ作成手段と、仮想時系列データに基づいて被験者の肺気量の変動量を導出し、導出された肺気量の変動量に第１記録部に記録された校正のパラメータを適用して、この校正のパラメータが適用された肺気量の変動量を、被験者が第２状態にあるときの肺気量の変動量とみなして出力する出力手段とを備えている。
この第４の発明によれば、上述した第１の発明と同様に、呼吸測定装置において、被験者がとりうる任意の状態における被験者の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の状態における１つあるいは１組の校正のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上記第４の発明によれば、呼吸測定装置において、被験者の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者の状態によらず１つあるいは１組のパラメータのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者の状態のそれぞれに対応して被験者の肺気量の変動量における測定結果のずれが減らされた呼吸測定装置の提供を容易に実現させることができる。
【０００９】
さらに、第５の発明は、上述した第４の発明であって、仮想時系列データ作成手段は、関数従属関係を、第２代表値と第１代表値との比を比例定数とした比例関係として、仮想時系列データを作成するものである。
この第５の発明によれば、上述した第２の発明と同様に、本発明の呼吸測定装置において、仮想時系列データを単純な計算アルゴリズムによって作成することができる。これにより、本発明の呼吸測定装置において情報処理量および情報処理時間を減少させることができる。
【００１０】
さらに、第６の発明は、上述した第４または第５の発明であって、被験者が第２状態にあるときに被験者の状態を経時的に測定する第３測定手段と、この第３測定手段によって測定された被験者の状態に有意な変動が見られたか否かの時系列データが記録される第３記録部とを備え、仮想時系列データ作成手段は、第２記録部に記録された部位長さの時系列データから、被験者の状態に有意な変動が見られなかった時間範囲の時系列データを、第３記録部に記録された時系列データを用いて抽出し、抽出された時系列データを第２記録部に記録された部位長さの時系列データの全体とみなして第２代表値を導出するものである。
この第６の発明によれば、上述した第３の発明と同様に、呼吸測定装置において、被験者の状態を経時的に測定することで正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第２代表値を導出することができる。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることがなくされた呼吸測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の呼吸測定方法における第２測定ステップの状態を表した説明図である。
【図２】本発明の呼吸測定方法における第１測定ステップの状態を表した説明図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる呼吸測定装置の主要部分の構成を表したブロック図である。
【図４】ａ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図５】ａ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図６】ｂ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図７】ｂ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図８】ｃ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図９】ｃ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図１０】ｄ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図１１】ｄ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図１２】ｅ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図１３】ｅ被験者の呼吸測定において、立位状態における呼吸測定の測定結果を基準として導出された校正のパラメータを表した箱ひげ図である。
【図１４】Ａ被験者の立位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図１５】Ａ被験者の立位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１６】Ａ被験者の座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図１７】Ａ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１８】Ａ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１９】Ａ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２０】Ａ被験者の前傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図２１】Ａ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２２】Ａ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２３】Ａ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２４】Ａ被験者の後傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図２５】Ａ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２６】Ａ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２７】Ａ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図２８】Ａ被験者の歩行状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図２９】Ａ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３０】Ａ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３１】Ａ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３２】Ｂ被験者の立位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図３３】Ｂ被験者の立位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３４】Ｂ被験者の座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図３５】Ｂ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３６】Ｂ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３７】Ｂ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図３８】Ｂ被験者の前傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図３９】Ｂ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４０】Ｂ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４１】Ｂ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４２】Ｂ被験者の後傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図４３】Ｂ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４４】Ｂ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４５】Ｂ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４６】Ｂ被験者の歩行状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図４７】Ｂ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４８】Ｂ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図４９】Ｂ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５０】Ｃ被験者の立位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図５１】Ｃ被験者の立位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５２】Ｃ被験者の座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図５３】Ｃ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５４】Ｃ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５５】Ｃ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５６】Ｃ被験者の前傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図５７】Ｃ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５８】Ｃ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図５９】Ｃ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６０】Ｃ被験者の後傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図６１】Ｃ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６２】Ｃ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６３】Ｃ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６４】Ｃ被験者の歩行状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図６５】Ｃ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６６】Ｃ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６７】Ｃ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図６８】Ｄ被験者の立位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図６９】Ｄ被験者の立位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７０】Ｄ被験者の座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図７１】Ｄ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７２】Ｄ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７３】Ｄ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７４】Ｄ被験者の前傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図７５】Ｄ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７６】Ｄ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７７】Ｄ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図７８】Ｄ被験者の後傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図７９】Ｄ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８０】Ｄ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８１】Ｄ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８２】Ｄ被験者の歩行状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図８３】Ｄ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８４】Ｄ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８５】Ｄ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８６】Ｅ被験者の立位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図８７】Ｅ被験者の立位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図８８】Ｅ被験者の座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図８９】Ｅ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９０】Ｅ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９１】Ｅ被験者の座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９２】Ｅ被験者の前傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図９３】Ｅ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９４】Ｅ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９５】Ｅ被験者の前傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、前傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９６】Ｅ被験者の後傾座位状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図９７】Ｅ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９８】Ｅ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図９９】Ｅ被験者の後傾座位状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、後傾座位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１００】Ｅ被験者の歩行状態において第２測定手段により測定された呼吸の測定結果を表したグラフである。
【図１０１】Ｅ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１０２】Ｅ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に換算し、立位状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１０３】Ｅ被験者の歩行状態において第１測定手段により測定された呼吸の測定結果に、歩行状態における校正のパラメータを適用したグラフである。
【図１０４】図１４ないし図３１の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。
【図１０５】図３２ないし図４９の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。
【図１０６】図５０ないし図６７の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。
【図１０７】図６８ないし図９５の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。
【図１０８】図９６ないし図１０３の各グラフに含まれる推定誤差を対比させて表した棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。本発明の一実施形態にかかる呼吸測定装置１０は、図１に示すように、ヒト（すなわち、本発明における「肺を有する生物」）を被験者９０として、この被験者９０の日常生活における呼吸を、被験者９０に対して負担をかけることなく（すなわち低侵襲の状態で）測定するための着用型の呼吸測定装置である。この呼吸測定装置１０は、制御コンピュータ１２によって制御された第１測定手段１１を備えて、この第１測定手段１１によって被験者９０の呼吸を測定することができるようになっている。
また、本発明の一実施形態にかかる呼吸測定方法は、呼吸測定プログラムが、呼吸測定装置１０の制御コンピュータ１２を本発明の各ステップを実行するための制御手段として機能させることで、呼吸測定装置１０によって被験者９０の呼吸を測定する方法である。ここで、上記呼吸測定プログラムは、前もって制御コンピュータ１２の記録装置（図示省略）にコンピュータ読み取り可能に記録されている。
【００１３】
なお、本明細書においては、呼吸測定装置１０の各構成のうち、各構成間における情報のやり取りを実現させるケーブルおよび無線通信装置などの付随的な構成については、その詳細な説明を省略する。
また、上記呼吸測定方法の各ステップのうち、入力または算定されたデータに含まれるエラーを検出してエラーメッセージを出力するエラー検出ステップなどの、付随的であり、かつ、従来から用いられているステップについて、その詳細な説明を省略する。また、上記呼吸測定方法において使用される関数は「〈〉」をつけて表し、この「〈〉」の中に関数のパラメータを入れて表すものとする。
【００１４】
第１測定手段１１は、図１および図２に示すように、被験者９０の胴体に着用される被服１１Ｃ（本実施形態ではＴシャツ）に、引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂを縫い付けた構成となっている。引張変形検知布１１Ａは、被験者９０の腹部における臍に対応して配置され、被験者９０の腹部における臍を通る周方向の引張変形を随時検知する。引張変形検知布１１Ｂは、被験者９０の胸部における剣状突起に対応して配置され、被験者９０の胸部における剣状突起を通る周方向の引張変形を随時検知する。
ここで、各引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂは、互いに絶縁された複数の導電糸（図示省略）を含んで構成された布構造を、引張変形を検知するべき周長の周長方向に伸縮自在にした構成となっている。そして、各引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂは、上記伸縮に伴う導電糸の隣接するもの同士の間隔の変化から生じる各導電糸間の静電容量の変化によって、上記周長方向の引張変形を検知するようになっている。
【００１５】
第１測定手段１１は、各引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂの検知結果に基づいて、被験者９０の腹部における臍を通る周長（以下、Ｘとも表す。）と被験者９０の胸部における剣状突起を通る周長（以下、Ｙとも表す。）とを経時的に測定する。ここで、上記Ｘおよび上記Ｙは、それぞれ本発明における「部位長さ」に相当する。
そして、第１測定手段１１は、図３に示すように、経時的に測定された上記Ｘおよび上記Ｙに対して以下の（式１）と同等のデータ処理を行うことで被験者９０の呼吸換気量（以下、Ｖとも表す。）を導出し、このＶを上記Ｘおよび上記Ｙとともに経時的に制御コンピュータ１２にデータ送信する。言いかえると、第１測定手段１１は、測定された部位長さＸ、Ｙの時系列データから、被験者９０の肺気量の変動量である呼吸換気量Ｖを時系列データとして測定し、この呼吸換気量Ｖを上記部位長さＸ、Ｙとともに制御コンピュータ１２に出力する。
【００１６】
【数１】
2015023890.tif 000003
ここで、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３は、被験者９０の各状態における校正のパラメータが適用されることで随時変更される係数である。なお、上記（式１）は、本発明者が前方ステップワイズ法に基づいたフィッティングの試行錯誤を繰り返すことによって、本発明者が独自に見出した呼吸換気量の計算式である。
【００１７】
ところで、第１測定手段１１の被服１１Ｃには、図１および図２に示すように、この被服１１Ｃを着用した被験者９０にかかる加速度の状態（以下、Ｗとも表す。）を経時的に測定する加速度センサである第３測定手段１０Ａが取り付けられている。この第３測定手段１０Ａは、経時的に測定された上記Ｗを、第１測定手段１１を介して経時的に制御コンピュータ１２にデータ送信する。
なお、第１測定手段１１と制御コンピュータ１２との間においては、データ送信などの情報のやり取りは電波９１を用いた無線通信によって行われる。これにより、第１測定手段１１のみによって被験者９０の呼吸を測定する場合（図１参照）に、被験者９０の行動範囲および運動状態にかかる制限をなくすことができる。
【００１８】
制御コンピュータ１２は、図３に示すように、第１測定手段１１および第３測定手段１０Ａから出力された各データから被験者９０の肺気量の変動量である呼吸換気量Ｖを求め、求めた呼吸換気量Ｖを出力手段１２Ｅから出力するようになっている。また、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１とは別に被験者９０の肺気量の変動量を測定することができる第２測定手段２０が接続されることで、この第２測定手段２０によって測定された呼吸換気量Ｖを時系列データとして取り込むことができるようになっている。
ここで、第２測定手段２０は、呼吸測定装置１０とは別の装置である。このため、第２測定手段２０は、適宜呼吸測定装置１０から取り外して省略する（図１参照）ことができる。また、第２測定手段２０は、呼吸測定装置１０とは独立された状態で被験者９０の肺気量の変動量である呼吸換気量Ｖを時系列データとして測定し、測定結果を第２測定手段２０の記録装置（図示省略）に記録することもできる。
【００１９】
具体的には、第２測定手段２０は、図２に示すように、被験者９０の鼻にこの鼻を塞ぐノーズクリップ２０Ａを、被験者９０の口元にこの口元を覆うマウスピース２１を、それぞれ装着した状態で、被験者９０の呼吸換気量Ｖの測定を行うスパイロメータである。この第２測定手段２０は、マウスピース２１に接続されたセンサ２１Ａによってマウスピース２１に通される被験者９０の呼気または吸気の量を検知することで、この呼気または吸気の量から呼吸換気量Ｖの測定を行う。
ここで、第２測定手段２０は、測定の差異にノーズクリップ２０Ａおよびマウスピース２１を被験者９０に装着させる必要があるために、この被験者９０の日常生活における呼吸測定を行うことが難しいという特徴を有している。また、第２測定手段２０は、被験者９０の呼気または吸気の量から被験者９０の呼吸換気量Ｖの測定を行うために、この呼吸換気量Ｖを第１測定手段１１よりも高い測定精度で測定することができるという特徴を有している。
【００２０】
呼吸測定装置１０を用いて本発明の一実施形態にかかる呼吸測定方法を実現する際に実行される一連の各ステップについて説明する。なお、以下においては、呼吸測定装置１０を使用する人を「測定者」とも記載するが、この測定者は被験者９０自身であってもこの被験者９０とは違っていてもよい。
上記呼吸測定方法を実現する際には、まず、測定者は、呼吸測定装置１０を第２測定手段２０が接続された状態に用意し、呼吸測定装置１０の被服１１Ｃを被験者９０の胴体に着用させて、制御コンピュータ１２の電源スイッチを入れる。このとき、制御コンピュータ１２は、上述した呼吸測定プログラムを起動させ、図３に示す第１記録部１２Ａ、第２記録部１２Ｂ、第３記録部１２Ｃ、および、仮想時系列データ作成手段１２Ｄを、それぞれ制御コンピュータ１２のハードウェア資源（図示省略）を割り当てることによって設定する。
【００２１】
ついで、測定者は、図２に示すように、被験者９０を起立されて静止された状態（本明細書においては、「立位状態」とも称する。）とし、この立位状態の被験者９０に第２測定手段２０のノーズクリップ２０Ａおよびマウスピース２１を装着させる。そして、測定者は、被験者９０の立位状態における被験者９０の肺気量の変動量（すなわち呼吸換気量Ｖ）を、第１測定手段１１および第２測定手段２０のそれぞれによって並行して測定する。このとき、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１によって測定された各部位長さＸ、Ｙを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして図３に示す第１記録部１２Ａに記録する。さらに、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１および第２測定手段２０によってそれぞれ測定された呼吸換気量Ｖを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして第１記録部１２Ａに記録する。
ここで、上記立位状態は、本発明における「第１状態」に相当する。また、上記した第１測定手段１１によって測定を行う方法は、本発明における「第１測定方法」に相当する。また、上記した第２測定手段２０によって測定を行う方法は、本発明における「第２測定方法」に相当する。すなわち、上記したステップは、本発明における「第１測定ステップ」に相当する。
【００２２】
続いて、制御コンピュータ１２は、第１記録部１２Ａに記録された第１測定手段１１および第２測定手段２０の各測定結果（すなわち呼吸換気量Ｖ）を比較し、第１測定手段１１によって測定された被験者９０の肺気量の変動量が、第２測定手段２０によって測定された被験者９０の肺気量の変動量を基準としてどのようにずれるかを表した１つのパラメータあるいは複数のパラメータを１つのベクトル量のようにまとめた１組のパラメータである校正のパラメータ（以下、Ｒとも表す。）を導出し、図３に示す第１記録部１２Ａに記録する。このステップは、本発明における「校正ステップ」に相当する。
上記校正ステップが終了すると、制御コンピュータ１２は、上記校正のパラメータＲの導出が終了したことを出力手段１２Ｅによって測定者に表示する。この表示に対して、測定者は、上記第１測定ステップにおける各測定を終了させ、第２測定手段２０を呼吸測定装置１０から取り外す。これにより、被験者９０は、上述した立位状態および第２測定手段２０の装着状態から解放され、呼吸測定装置１０の被服１１Ｃを着用したまま日常生活を送ることができるようになる。
【００２３】
その後、測定者は、図１に示すように、被験者９０が任意の１つの状態（図１では立位状態）である第２状態にあると判断したときに、この第２状態における被験者９０の各部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖを第１測定手段１１によって経時的に測定する。このステップは、本発明における「第２測定ステップ」に相当する。
なお、上記第２状態の具体例としては、被験者９０が椅子に背筋を伸ばして座った状態である座位状態（図示省略）であるか上述した立位状態であるかなどを表す被験者９０の姿勢の状態、被験者９０が静止しているか歩行中であるかなどを表す被験者９０の運動状態、被験者９０が満腹で腹が張っているか空腹で腹が凹んでいるかなどを表す被験者９０の胴体の状態、被験者９０が発汗してこの被験者９０が着用する被服１１Ｃの各引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂを湿らせているか否かなどを表した被験者９０から被服１１Ｃへの作用の状態、および、上記各状態の組み合わせなどがある。
【００２４】
上記第２測定ステップにおいて、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１によって測定された各部位長さＸ、Ｙ、および、この各部位長さＸ、Ｙから導出された第１測定手段１１の測定結果である呼吸換気量Ｖを、それぞれの測定時刻を対応させた時系列データとして図３に示す第２記録部１２Ｂに記録する。また、制御コンピュータ１２は、上記第１測定手段１１による測定と並行して、第３測定手段１０Ａを起動させて被験者９０にかかる加速度の状態Ｗを経時的に測定する。
さらに、制御コンピュータ１２は、測定されたＷに有意な変動が見られたか否かを判定し、この判定結果（以下、Ｕとも表す。）を上記Ｗの測定時刻が対応された時系列データとして図３に示す第３記録部１２Ｃに記録する。
【００２５】
ここで、上記「有意な変動」を判定する判定基準は、被験者９０に対する測定が行われる第２状態が具体的にはどのような状態であるかに応じて、測定者が制御コンピュータ１２に前もって設定するものである。すなわち、上記第２状態が例えば被験者９０が静止した状態である場合は、被験者９０にかかる加速度の状態Ｗの変動を全て「有意な変動」と判定するように設定される。一方、上記第２状態が例えば被験者９０が一定のペースで歩行している状態である場合は、被験者９０にかかる加速度の状態Ｗが、被験者９０の歩行により生じる周期的な加速度の変動パターンとは異なる変動パターンで変動された際に、この変動を「有意な変動」と判定するように設定される。
なお、測定者は、上述した第２測定ステップの前に制御コンピュータ１２の設定を変更することで、第３測定手段１０Ａによる上記Ｗの測定および測定されたＷに有意な変動が見られたか否かの判定ならびにこの判定結果Ｕの第３記録部１２Ｃへの記録を省略させることができる。
【００２６】
ところで、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１から入力された各部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖを第１記録部１２Ａに記録するか第２記録部１２Ｂに記録するかを、第２測定手段２０が制御コンピュータ１２に接続されているか否かによって判定して切り替えるようになっている。
すなわち、第２測定手段２０が制御コンピュータ１２に接続されているときには、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１から入力された各部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖを上述した第１測定ステップにおける測定結果と判定して、入力された部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖの各時系列データを第１記録部１２Ａに記録する。一方、第２測定手段２０が制御コンピュータ１２から取り外されているときには、制御コンピュータ１２は、第１測定手段１１から入力された各部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖを上述した第２測定ステップにおける測定結果と判定して、入力された部位長さＸ、Ｙおよび呼吸換気量Ｖの各時系列データを第２記録部１２Ｂに記録する。
【００２７】
さて、上述した第２測定ステップを行った制御コンピュータ１２は、上記第２測定ステップにおいて第１測定手段１１によって測定されて第２記録部１２Ｂに記録された各部位長さＸ、Ｙの時系列データと、上述した第１測定ステップにおいて第１測定手段１１によって測定されて第１記録部１２Ａに記録された各部位長さＸ、Ｙの時系列データとを、それぞれ図３に示す仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力する。
さらに、制御コンピュータ１２は、上記第２測定ステップにおいて第３記録部１２Ｃに上述した判定結果Ｕの時系列データが記録された場合は、この記録された判定結果Ｕの時系列データもあわせて仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力する。
【００２８】
このとき、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、まず、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに第３記録部１２Ｃに記録された判定結果Ｕが入力されたか否かの判定を行う。判定結果Ｕが入力されていない場合は、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力された部位長さＸ、Ｙの各時系列データをなす個々のデータＸｏ、Ｙｏを全て抽出する処理を実行する。
判定結果Ｕが入力されている場合は、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この判定結果Ｕから被験者９０にかかる加速度の状態Ｗに有意な変動が見られなかった時間範囲の特定を行う。そして、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力された部位長さＸ、Ｙの各時系列データをなす個々のデータＸｏ、Ｙｏのうち、上記特定された時間範囲における各データを、第２記録部１２Ｂに記録された部位長さＸ、Ｙの時系列データの全体をなす個々のデータとみなして全て抽出する処理を実行する。
【００２９】
続いて、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、抽出された部位長さＸ、Ｙの各時系列データをなす各データの算術平均ＮＸ、ＮＹをそれぞれ算定する。この各算術平均ＮＸ、ＮＹは、それぞれ本発明における「第２代表値」に相当する。
さらに、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、第１記録部１２Ａに記録された部位長さＸ、Ｙの各時系列データをなす個々のデータをそれぞれ抽出し、抽出された各データの算術平均ＰＸ、ＰＹをそれぞれ算定する。この各算術平均ＰＸ、ＰＹは、それぞれ本発明における「第１代表値」に相当する。
【００３０】
そして、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに割り当てられた制御コンピュータ１２のハードウェア資源（図示省略）の一部を使用して、それぞれ算定された算術平均ＮＸおよび算術平均ＰＸから以下の（式２）に示す関数Ｘｔ〈Ｍ〉を導出して定義する。
ここで、関数Ｘｔ〈Ｍ〉は、上述した第２代表値である算術平均ＮＸと上述した第１代表値である算術平均ＰＸとの比を比例定数とした比例関係を表す関数である。
【００３１】
【数２】
2015023890.tif 000004
ところで、関数Ｘｔ〈Ｍ〉は、第１代表値である算術平均ＰＸを入力パラメータＭとして入力した際に、第２代表値である算術平均ＮＸを出力する関数でもある。言いかえると、関数Ｘｔ〈Ｍ〉は、第２代表値である算術平均ＮＸが第１代表値である算術平均ＰＸに従属される関係を表した関数でもある。すなわち、関数Ｘｔ〈Ｍ〉により表される関係は、本発明における「関数従属関係」に相当する。
【００３２】
また、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに割り当てられた制御コンピュータ１２のハードウェア資源（図示省略）の一部を使用して、それぞれ算定された算術平均ＮＹおよび算術平均ＰＹから以下の（式３）に示す関数Ｙｔ〈Ｌ〉を導出して定義する。
ここで、Ｙｔ〈Ｌ〉は、上述した第２代表値である算術平均ＮＹと上述した第１代表値である算術平均ＰＹとの比を比例定数とした比例関係を表す式である。
【００３３】
【数３】
2015023890.tif 000005
ところで、関数Ｙｔ〈Ｌ〉は、第１代表値である算術平均ＰＹを入力パラメータＬとして入力した際に、第２代表値である算術平均ＮＹを出力する関数でもある。言いかえると、関数Ｙｔ〈Ｌ〉は、第２代表値である算術平均ＮＹが第１代表値である算術平均ＰＹに従属される関係を表した関数でもある。すなわち、関数Ｙｔ〈Ｌ〉により表される関係は、本発明における「関数従属関係」に相当する。
【００３４】
関数Ｘｔ〈Ｍ〉の定義を行った仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力された部位長さＸの各時系列データをなす個々のデータＸｏをそれぞれ関数Ｘｔ〈Ｍ〉に入力パラメータＭとして入力することで、上記関数従属関係が各Ｘｏに適用された値Ｘｔ＝Ｘｔ〈Ｘｏ〉をそれぞれ算定する。そして、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、算定された各値Ｘｔと、この値Ｘｔを算定する際に代入されたＸｏの測定時刻とを対応させた仮想的な時系列データである仮想時系列データ（以下、ＸＳとも表す。）を作成する。このステップは、本発明における「仮想時系列データ作成ステップ」に相当する。
また、関数Ｙｔ〈Ｌ〉の定義を行った仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、この仮想時系列データ作成手段１２Ｄに入力された部位長さＸの各時系列データをなす個々のデータＹｏをそれぞれ関数Ｙｔ〈Ｌ〉に入力パラメータＬとして入力することで、上記関数従属関係が各Ｙｏに適用された値Ｙｔ＝Ｙｔ〈Ｙｏ〉をそれぞれ算定する。そして、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、算定された各値Ｙｔと、この値Ｙｔを算定する際に代入されたＹｏの測定時刻とを対応させた仮想的な時系列データである仮想時系列データ（以下、ＹＳとも表す。）を作成する。このステップは、本発明における「仮想時系列データ作成ステップ」に相当する。
【００３５】
続いて、仮想時系列データ作成手段１２Ｄは、作成した仮想時系列データＸＳ、ＹＳをそれぞれ図３に示す出力手段１２Ｅに出力する。
この出力に対して、出力手段１２Ｅは、まず以下の（式４）と同等のデータ処理を行うことで、仮想時系列データＸＳ、ＹＳに基づいた肺気量の変動量を、校正のパラメータＲの関数Ｖ〈Ｒ〉からなる時系列データに変換する。
【００３６】
【数４】
2015023890.tif 000006
ここで、Ｘｔ、Ｙｔは、それぞれ仮想時系列データＸＳ、ＹＳをなす個々のデータであり、それぞれ上述した仮想時系列データ作成ステップにおいて算定された値を使用する。すなわち、上記関数Ｖ〈Ｒ〉は、上述した呼吸換気量の計算式である（式１）における各係数Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を、それぞれ校正のパラメータＲの関数であるＺ０〈Ｒ〉、Ｚ１〈Ｒ〉、Ｚ２〈Ｒ〉、Ｚ３〈Ｒ〉に置き換えたものであり、その意味は上述した（式１）と同じである。
【００３７】
ついで、出力手段１２Ｅは、図３に示す第１記録部１２Ａに記録された校正のパラメータＲを取得する。そして、出力手段１２Ｅは、取得した校正のパラメータＲを上記各関数Ｖ〈Ｒ〉に代入することで、この各関数Ｖ〈Ｒ〉からなる時系列データとして導出された肺気量の変動量に、上記校正のパラメータＲを代入して適用する。
そして、出力手段１２Ｅは、上記校正のパラメータＲが適用された肺気量の変動量を、被験者９０が上述した第２状態にあるときの肺気量の変動量である呼吸換気量Ｖの推定結果とみなして出力する。すなわち、上記各ステップは、本発明における「出力ステップ」に相当する。
【００３８】
上述した各ステップでは、被験者９０がとりうる状態のうち任意の１つである第２状態における部位長さの測定結果を、所定の第１状態における被験者９０の部位長さの代表値である第１代表値ＰＸ、ＰＹと第２状態における被験者の部位長さの代表値である第２代表値ＮＸ、ＮＹとの関係を表す関数従属関係（関数Ｘｔ〈Ｍ〉および関数Ｙｔ〈Ｌ〉）を用いて、第１状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算する。そして、換算されたデータから導出された被験者の肺気量の変動量に対して第１状態における校正のパラメータＲを適用することで、測定結果のずれが減らされた第２状態における被験者の肺気量の変動量として出力する。
このため、上述した各ステップによれば、被験者９０がとりうる任意の状態における被験者９０の肺気量の変動量に対して、この変動量の測定結果のずれを、所定の第１状態における１つあるいは１組の校正のパラメータＲのみを用いて減らすことが可能となる。言いかえると、上述した各ステップによれば、被験者９０の呼吸測定における測定結果のずれを、被験者９０の状態によらず１つあるいは１組のパラメータＲのみを用いて減らすことが可能となる。これにより、種々に変化される被験者９０の状態のそれぞれに対応して被験者９０の肺気量の変動量における測定結果のずれを減らすことを容易に実現させることができる。
【００３９】
また、上述した各ステップによれば、上記関数従属関係を第２代表値ＮＸ、ＮＹと第１代表値ＰＸ、ＰＹとの比を比例定数とした比例関係とする（上述した（式２）および（式３）を参照。）ことで、仮想時系列データを単純な計算アルゴリズムによって作成することができる。これにより、呼吸測定装置１０の仮想時系列データ作成手段１２Ｄ（図３参照）における情報処理量および情報処理時間を減らすことができる。
ところで、被験者９０が１つの状態である第２状態にあるときに、被験者９０にかかる加速度の状態Ｗに有意な変動が測定された場合、この有意な変動が測定された時間範囲においては、正確な測定を妨げる何らかの事象が発生されていると考えることができる。ここで、上述した各ステップによれば、被験者９０にかかる加速度の状態Ｗを経時的に測定したデータから、正確な測定を妨げる事象が見られない時間範囲を特定し、この時間範囲における時系列データから第２代表値ＮＸ、ＮＹを導出することが可能となる。これにより、上記正確な測定を妨げる事象が関数従属関係の精度を低下させて被験者の呼吸測定における測定結果全体の精度を悪化させることをなくすことが可能となる。
【００４０】
さて、被験者９０がとりうる任意の状態における部位長さの測定結果を、その状態における部位長さの代表値と所定の状態における被験者９０の部位長さの代表値との関数従属関係を用いることで、上記所定の状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算することができるという知見は、本発明者が実験により新しく発見した知見である。以下、本発明者が上記知見を発見する元になった実験について説明する。
本発明者は、まず、ａ被験者、ｂ被験者、ｃ被験者、ｄ被験者、ｅ被験者の５人の被験者に対して、それぞれ立位状態、座位状態、前傾座位状態、後傾座位状態、歩行中の状態の５状態を継続させ、継続された各状態における各被験者の呼吸を経時的に測定する実験を行った。
【００４１】
ここで、「立位状態」とは、被験者が起立して静止した状態のことである。また、「座位状態」とは、被験者が椅子に背筋を伸ばした状態で座って静止した状態のことである。また、「前傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を前方に屈んだ状態として静止した状態のことである。また、「後傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を後方にのけぞらせた状態として静止した状態のことである。また、上記実験においては、被験者がトレッドミルの上を同じ方向に一定のペースで歩いている状態を上記「歩行中の状態」として各被験者の呼吸を測定した。
なお、上記実験において、各呼吸の測定は、上述した第１測定手段１１（図１参照）と同様の構成を有する呼吸測定装置の引張変形検知布（図１に示す引張変形検知布１１Ａ、１１Ｂを参照。）に生じる静電容量の変動として検知する部位長さの変動を測定することで行われた。また、上記実験において、静電容量の変動として検知される部位長さの変動は、１００［Ｈｚ］のサンプリング周波数で１０［秒］以上の間測定されることで、１０００個以上のデータからなる時系列データとして測定された。また、上記実験は、時間をおいて２回繰り返して行われた。
【００４２】
ついで、本発明者は、上記各実験において測定された静電容量の時系列データをなす各データのそれぞれに対して、各被験者の立位状態において測定された静電容量の時系列データをなすデータを基準とした校正のパラメータの導出を行った。この各校正のパラメータの導出結果は、図４ないし図１３に示す。
ここで、図４には、ａ被験者に対する１回目の実験における各校正のパラメータを、ａ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図５には、ａ被験者に対する２回目の実験における各校正のパラメータを、ａ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図６には、ｂ被験者に対する１回目の実験における各校正のパラメータを、ｂ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図７には、ｂ被験者に対する２回目の実験における各校正のパラメータを、ｂ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図８には、ｃ被験者に対する１回目の実験における各校正のパラメータを、ｃ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図９には、ｃ被験者に対する２回目の実験における各校正のパラメータを、ｃ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図１０には、ｄ被験者に対する１回目の実験における各校正のパラメータを、ｄ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図１１には、ｄ被験者に対する２回目の実験における各校正のパラメータを、ｄ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図１２には、ｅ被験者に対する１回目の実験における各校正のパラメータを、ｅ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。また、図１３には、ｅ被験者に対する２回目の実験における各校正のパラメータを、ｅ被験者の状態ごとにまとめた箱ひげ図が図示されている。
【００４３】
また、図４ないし図１３の各箱ひげ図において、箱の下端および中央のラインならびに上端は、それぞれ各校正のパラメータにおける２５パーセンタイル値および５０パーセンタイル値ならびに７５パーセンタイル値を示している。また、図４、図５、図６、図８、図９、図１０、図１２、および、図１３の各箱ひげ図において、箱の上側および下側にそれぞれ突出されたひげの先端は、それぞれ各校正のパラメータにおける最大値および最小値を示している。また、図７および図１１の各箱ひげ図において、箱の上側および下側にそれぞれ突出されたひげの先端は、それぞれ各校正のパラメータにおける７５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ大きい値および２５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ小さい値を示している。ここで、上記Ｑは、各校正のパラメータにおける７５パーセンタイル値から２５パーセンタイル値を引いた値である。また、図７および図１１の各箱ひげ図において、丸印は、２５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ小さい値から７５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ大きい値までの範囲に含まれない値である外れ値である。
なお、図４、図５、図６、図８、図９、図１０、図１２、および、図１３にそれぞれ図示した各校正のパラメータには、２５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ小さい値から７５パーセンタイル値よりも１．５×Ｑだけ大きい値までの範囲に含まれない値である外れ値は存在しなかった。また、図７および図１１の各箱ひげ図にそれぞれ図示した各校正のパラメータには、２５パーセンタイル値よりも３×Ｑだけ小さい値から７５パーセンタイル値よりも３×Ｑだけ大きい値までの範囲に含まれない値である極外値は存在しなかった。
【００４４】
さて、図４ないし図１３の各箱ひげ図を対応させて比較すると、各被験者がそれぞれ異なる状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、各被験者の状態により種々に異なることが分かる。また、複数の被験者がそれぞれ同様の状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、被験者により種々に異なることが分かる。また、同一の被験者が時間をおいて同様の状態となっているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、それぞれ互いに異なることが分かる。
しかしながら、各被験者において１つの状態が継続されているときにおける各校正のパラメータの導出結果は、何回目の実験におけるどの被験者のどの状態においても、変動がほとんどないことが分かる。これは、被験者において１つの状態が継続されているときには、この状態がどんな状態であっても、被験者の部位長さの各測定結果をこの各測定結果の代表値によって高い精度で近似することができることを意味している。このため、被験者がとりうる任意の状態における部位長さの測定結果を、その状態における部位長さの代表値と所定の状態における被験者の部位長さの代表値との関係に基づいて、上記所定の状態における部位長さの測定結果に相当するデータに換算することができる、ということができる。
【００４５】
なお、本発明者は、上述した本発明の呼吸測定方法の有効性を検証する検証実験を行った。以下、上記検証実験の実験方法および実験結果について説明する。
上記検証実験においては、本発明者は、図２に示す呼吸測定装置１０および第２測定手段２０をそれぞれ装着した立位状態を第１状態と設定し、被験者に対して本発明の呼吸測定方法における校正ステップまでの各ステップを実行した。続いて、本発明者は、呼吸測定装置１０および第２測定手段２０をそれぞれ装着した種々の状態を第２状態と設定し、上記被験者に対して、本発明の呼吸測定方法における第２測定ステップから出力ステップまでの各ステップと、第２測定手段２０による独立した呼吸換気量Ｖの測定とを並行して実行した。そして、本発明者は、上記出力ステップにおける出力結果と、呼吸測定装置１０の第２記録部１２Ｂ（図３参照）に記録された第１測定手段１１の測定結果と、呼吸測定装置１０の第１記録部１２Ａ（図３参照）に記録された校正のパラメータＲと、第２測定手段２０により独立して記録された第２測定手段２０の測定結果とをそれぞれ取得して解析を行った。
【００４６】
なお、本発明者は、第２状態における上記「種々の状態」として立位状態、座位状態、前傾座位状態、後傾座位状態、歩行中の状態の５状態を設定し、この５状態のそれぞれにおける検証実験を行った。ここで、「立位状態」とは、被験者が起立して静止した状態のことである。また、「座位状態」とは、被験者が椅子に背筋を伸ばした状態で座って静止した状態のことである。また、「前傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を前方に屈んだ状態として静止した状態のことである。また、「後傾座位状態」とは、被験者が椅子に座り、その胴体を後方にのけぞらせた状態として静止した状態のことである。また、上記各検証実験においては、被験者がトレッドミルの上を同じ方向に一定のペースで歩いている状態を上記「歩行中の状態」として各ステップを実行した。
また、本発明者は、上記５状態のそれぞれにおける検証実験を、Ａ被験者、Ｂ被験者、Ｃ被験者、Ｄ被験者、Ｅ被験者の５人の被験者に対してそれぞれ行った。なお、本発明者は、各被験者に対する各状態の検証実験の全てにおいて、第３測定手段１０Ａ（図１ないし図３参照）による測定およびこの測定結果に有意な変動が見られたか否かの判定ならびにこの判定結果の第３記録部１２Ｃ（図３参照）への記録を省略させた。
【００４７】
上述した各検証実験の解析において、本発明者は、取得した校正のパラメータＲに基づいて上述した（式１）における各係数Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を設定し、この各係数Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３が設定された状態の（式１）を、取得した第１測定手段１１の各測定結果に適用して呼吸換気量の推定を行った。ここで、上記推定結果は、被験者の個々の状態における第１測定手段１１の各測定結果に、立位状態における校正のパラメータＲを適用して得られた呼吸換気量の推定結果（以下、推定結果Ｋとも表す。）であると言うことができる。
なお、上述した出力ステップにおける出力結果と上記推定結果Ｋとは、その導出方法が異なるものである。すなわち、上記出力ステップにおける出力結果は、被験者の個々の状態における測定結果を立位状態における測定結果に相当するデータに換算し、換算されたデータに立位状態における校正のパラメータＲを適用して得られた呼吸換気量の推定結果である。
【００４８】
また、本発明者は、取得した第１測定手段１１および第２測定手段２０の各測定結果を比較し、第１測定手段１１の測定結果が第２測定手段２０の測定結果を基準としてどのようにずれるかを表した校正のパラメータ（以下、校正のパラメータＪとも表す。）を導出した。
ついで、本発明者は、導出した校正のパラメータＪに基づいて上述した（式１）における各係数Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３を設定し、この各係数Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３が設定された状態の（式１）を、取得した第１測定手段１１の各測定結果に適用して呼吸換気量の推定を行った。ここで、上記推定結果は、被験者の個々の状態における第１測定手段１１の各測定結果に、その状態における校正のパラメータＪを適用して得られた呼吸換気量の推定結果（以下、推定結果Ｉとも表す。）であると言うことができる。
【００４９】
そして、本発明者は、取得した出力ステップにおける出力結果と、取得した第２測定手段２０の測定結果と、上記推定結果Ｋと、上記推定結果Ｉとをそれぞれグラフとし、各グラフを対比させた。この各グラフは、図１４ないし図１０３に示す。さらに、本発明者は、上記出力ステップにおける出力結果と、上記推定結果Ｋと、上記推定結果Ｉとのそれぞれに対し、上記第２測定手段２０の測定結果を基準とした推定誤差を導出して、この各推定誤差を棒グラフによって対比させた。この各棒グラフは、図１０４ないし図１０８に示す。
なお、上述した推定結果Ｉは、上述した第２状態が立位状態である場合には、その導出方法が上述した推定結果Ｋの導出方法と同等になるものである。このため、本発明者は、上述した第２状態が立位状態であるときの検証実験のデータに対して、推定結果Ｉの導出および対比を省略した。
【００５０】
さて、図１４ないし図１０３の各グラフを対応させて比較すると、設定した第２状態が上述した５状態のいずれである場合にも、第２測定手段２０の測定結果と推定結果Ｉとはほぼ同じ呼吸換気量を示すことが、被験者によらず言える。また、各被験者において、本発明の出力ステップにおける出力結果は、推定結果Ｋと比べて、ほぼ同じ呼吸換気量（例えば図２１および図２２を参照）あるいは第２測定手段２０の測定結果により近い呼吸換気量（例えば図３８ないし図４０を参照）を示すと言える。
ここから、個々の状態における測定結果に立位状態における校正のパラメータＲを適用して呼吸換気量の推定結果を得る場合、上記測定結果を前もって立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することで、上記推定結果の精度を向上させることができるという結論（以下、結論Ｈとも表す。）が得られる。ここで、上記結論Ｈは、推定結果Ｉの導出がなされた２０回分の検証実験のうち、１７回分の検証実験において、呼吸換気量の推定誤差が、測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することで減少されること（図１０４ないし図１０８の各棒グラフを参照。）からも得られる。
【００５１】
なお、本発明者は、上記１７回分の検証実験における各実験結果に対して、「個々の状態における測定結果を、立位状態における校正のパラメータを適用する前に立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算することによっては、上記測定結果から求められる呼吸換気量の推定誤差を減らすことはできない。」という仮説を棄却すべき帰無仮説として設定し、ウィルコクソンの符号順位和検定を行った。その結果、本発明者は、上記１７回分の検証実験における各実験結果に対して、上記帰無仮説が棄却されることが１％未満の水準で統計学的に有意であるという検定結果を得た。
上記検定結果は、上述した結論Ｈが間違っている確率が１％未満であるということを意味している。これにより、本発明の呼吸測定方法は、その有効性が示されたということができる。
【００５２】
ところで、Ａ被験者を前傾座位状態または後傾座位状態としたとき（図１０４参照）、および、Ｂ被験者を後傾座位状態としたとき（図１０５参照）の３回分の検証実験における各実験結果においては、図１０４および図１０５に示すように、第２状態における測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算すると、呼吸換気量の推定誤差が増加されている。
しかしながら、上記推定誤差の増加量はいずれも呼吸換気量の推定誤差そのものの量と比べて小さい。このため、上記推定誤差の増加は実質的な差を示したものではないという推測（以下、推測Ｇとも表す。）ができる。
【００５３】
そこで、本発明者は、推定結果Ｉの導出がなされた２０回分の検証実験における各実験結果に対して、「個々の状態における測定結果を立位状態における呼吸の測定結果に相当するデータに換算し、換算したデータに立位状態における校正のパラメータを適用して求めた呼吸換気量と、個々の状態における測定結果にその状態における校正のパラメータを適用して求めた呼吸換気量とでは、求めた呼吸換気量に含まれる推定誤差に差がない」という仮説を棄却すべき帰無仮説として設定し、ウィルコクソンの符号順位和検定を行った。その結果、本発明者は、上記２０回分の検証実験における各実験結果に対して、上記帰無仮説が棄却されることが、２３％よりも大きい水準でないと統計学的に有意とならないという検定結果を得た。
上記検定結果は、上述した推測Ｇが正しい確率が２３％よりも大きく、この推測Ｇを覆すに足りるデータが存在しないことを意味している。これにより、本発明の呼吸測定方法は、個々の状態における測定結果にその状態における校正のパラメータを適用することで呼吸換気量を求める従来の呼吸測定方法（例えば上述した特許文献１を参照。）と同じように測定結果のずれを抑えることができる、と推測することができる。
【００５４】
本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態を実施することができる。
（１）仮想時系列データを作成するために使用される関数従属関係は、第２測定ステップにおいて測定された各部位長さの算術平均である第２代表値と、第１測定ステップにおいて測定された各部位長さの算術平均である第１代表値との比を比例定数とした比例関係に限定されない。すなわち、上記第２代表値と上記第１代表値との関数従属関係を、例えばカルマンフィルタ、モンテカルロフィルタ、期待値最大化法、自己回帰移動平均モデルに基づく手法、自己回帰モデルに基づく手法などの、任意の手法により定められる関数従属関係とすることができる。また、上記各部位長さから導出される第１代表値あるいは第２代表値を、例えば幾何平均あるいは重み付き平均などの任意の平均、または、最頻値あるいは中央値など、任意の代表値とすることができる。
（２）本発明の呼吸測定方法において、第２測定ステップにおける被験者の部位長さの測定は、被験者が第２状態にあることを測定者が判断することによって実行されるものに限定されない。すなわち、例えば被験者にかかる加速度の条件によって被験者の第２状態を定義して呼吸測定装置の制御コンピュータに前もって記録させ、この呼吸測定装置の第３測定手段が測定した加速度が上記加速度の条件に合致したときに、上記制御コンピュータによって上記第２測定ステップを実行させることができる。
（３）呼吸測定装置の第１測定手段において引張変形検知布が取り付けられる被服はＴシャツに限定されず、ブラジャー、コルセット、ショーツ、パンツ、ボディースーツ、ブラウスなど、被験者の胴体に着用される被服であればどんなものでもよい。また、引張変形検知布が取り付けられる被服を腹巻やベルトなどの帯とすることで、測定手段の被験者への着脱を容易とした構成を用いることもできる。
（４）呼吸測定装置の各測定手段の形状および構成は、上述した実施形態の構成に限定されない。例えば、第１測定手段において、引張変形検知布の形状および配置を変更して、被験者の体表上における任意の部位の長さを測定する構成を用いることができる。また、被験者の体表上における部位の長さを測定する際に、上記実施形態の引張変形検知布の代わりにひずみゲージが取り付けられた被服を用いることができる。また、第１測定手段および第３測定手段の一方あるいは両方に、被験者の体表上に複数個のマーカを貼り付けて、この各マーカの位置を検知して被験者の測定を行うモーションキャプチャシステムを使用することができる。
（５）本発明の呼吸測定方法の第１測定ステップにおいて被験者の肺気量の変動量を測定する第２測定手段は、本発明の呼吸測定装置とは別の装置であるスパイロメータに限定されない。すなわち、例えばサーミスタ式あるいはインピーダンス式などのスパイロメータとは異なる呼吸計測装置であって、本発明の呼吸測定装置の第１測定手段よりも測定精度が高い呼吸計測装置が使用できる場合、この呼吸計測装置をスパイロメータの代わりに第２測定手段として使用することができる。また、本発明の呼吸測定装置と第２測定手段とは、互いに一体化された１つの装置とすることができる。
（６）本発明の呼吸測定方法および呼吸測定装置は被験者としてヒトを対象としたものに限定されない。すなわち、本発明は、呼吸測定装置の各測定手段の形状および構成と、データ処理装置に入力される各パラメータおよび計算式と、を適宜変更することで、肺を有する任意の生物を被験者として、この被験者の肺呼吸に伴う肺気量の変動量を求めることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１０    呼吸測定装置
１０Ａ  第３測定手段
１１    第１測定手段
１１Ａ  引張変形検知布
１１Ｂ  引張変形検知布
１１Ｃ  被服
１２    制御コンピュータ
１２Ａ  第１記録部
１２Ｂ  第２記録部
１２Ｃ  第３記録部
１２Ｄ  仮想時系列データ作成手段
１２Ｅ  出力手段
２０    第２測定手段
２０Ａ  ノーズクリップ
２１    マウスピース
２１Ａ  センサ
９０    被験者
９１    電波
【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】
2015023890.tif 000013
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2015023890.tif 000016
【図１１】
2015023890.tif 000017
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2015023890.tif 000020
【図１５】
2015023890.tif 000021
【図１６】
2015023890.tif 000022
【図１７】
2015023890.tif 000023
【図１８】
2015023890.tif 000024
【図１９】
2015023890.tif 000025
【図２０】
2015023890.tif 000026
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2015023890.tif 000031
【図２６】
2015023890.tif 000032
【図２７】
2015023890.tif 000033
【図２８】
2015023890.tif 000034
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2015023890.tif 000038
【図３３】
2015023890.tif 000039
【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【図７７】
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【図７８】
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【図７９】
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【図８０】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３】
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【図８４】
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【図８５】
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【図８６】
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【図８７】
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【図８８】
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【図８９】
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【図９０】
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【図９１】
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【図９２】
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【図９３】
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【図９４】
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【図９５】
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【図９６】
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【図９７】
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【図９８】
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【図９９】
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【図１００】
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【図１０１】
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【図１０２】
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【図１０３】
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【図１０４】
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【図１０５】
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【図１０６】
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【図１０７】
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【図１０８】
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