(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の呼気を呼吸回路に受け入れ、被験者の吸気に応じて呼吸回路のガスを被験者に送気する呼吸機能検査装置であって、
呼吸回路の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定手段と、
測定された二酸化炭素濃度に基づいて報知を行う報知手段と、を備え、
第１呼吸回路と第２呼吸回路を含み、
前記第２呼吸回路には二酸化炭素吸収剤が交換可能に設置され、
被験者の呼気方向に送気することにより前記第１呼吸回路を換気可能な第１換気手段と、被験者の呼気方向に送気することにより前記第２呼吸回路を換気可能な第２換気手段と、を備える
ことを特徴とする呼吸機能検査装置。
【請求項２】
請求項１の呼吸機能検査装置であって、
測定された二酸化炭素濃度に基づいて前記二酸化炭素吸収剤の交換時期を判定する判定手段を備える
ことを特徴とする呼吸機能検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の呼吸機能を検査する呼吸機能検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸機能検査の検査項目として、肺活量（ＶＣ：Ｖｉｔａｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）、努力性肺活量（ＦＶＣ：Ｆｏｒｃｅｄ  Ｖｉｔａｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）、及び、最大努力換気量（ＭＶＶ：Ｍａｘｉｍａｌ  Ｖｏｌｕｎｔａｒｙ  Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）、並びに、機能的残気量（ＦＲＣ：Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）、基礎代謝（ＢＭＲ：Ｂａｓａｌ  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｒａｔｅ）、及び、分時換気量（ＭＶ：Ｍｉｎｕｔｅ  Ｖｏｌｕｍｅ）等が存在する。
【０００３】
例えば、特許文献１には、肺活量（ＶＣ）及び努力性肺活量（ＦＶＣ）、並びに機能的残気量（ＦＲＣ）の検査が可能な呼吸機能検査装置が開示されている。呼吸機能検査において、複数の項目の検査が連続して行われることが多く、例えば、肺活量（ＶＣ）、努力性肺活量（ＦＶＣ）、及び最大努力換気量（ＭＶＶ）は、通常は短時間の休息を挟んで連続して検査される。複数の検査項目の結果をもって、被検者の呼吸機能を総合的に判断するために、このような検査手順が取られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３７３６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
呼吸機能検査においては、被検者の呼気に伴い呼吸回路内に二酸化炭素（以下ＣＯ２と称する）が吐出されるため、検査が多項目あるいは長時間に及ぶことで呼吸回路内のＣＯ２濃度が高まる。その状態で、被験者が呼吸回路内のガスを吸気することにより、高濃度のＣＯ２が人体にとって有害となる危険性がある。
【０００６】
本発明の目的は、呼吸回路内のＣＯ２が被験者にとって有害となる危険性を低減させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決すべく以下の手段を採った。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。
【０００８】
手段１は、被験者の呼気を呼吸回路内に受け入れ、被験者の吸気に応じて当該呼吸回路内のガスを被験者に送気する呼吸機能検査装置（呼吸機能検査装置１）であって、前記呼吸回路内の二酸化炭素濃度を測定する二酸化炭素濃度測定手段（ＣＯ２センサ１２及び測定ガス流入ポンプ１６０等）と、測定された二酸化炭素濃度が基準値以上である場合に特定報知を行う報知手段（呼吸回路内のＣＯ２濃度レベルを一見して把握できる態様で表示する表示装置１６）と、を備えることを特徴とする呼吸機能検査装置である。
【０００９】
また、手段２は、手段１の呼吸機能検査装置であって、前記呼吸回路内を換気する換気手段（換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）と、測定された二酸化炭素濃度が基準値以上である場合に、前記換気手段による換気を実行させる換気制御手段（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御用マイクロコンピュータを備えた制御部１０）とをさらに備えることを特徴とする。
【００１０】
また、手段３は、手段２の呼吸機能検査装置であって、前記換気制御手段（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御用マイクロコンピュータを備えた制御部１０）は、測定されている二酸化炭素濃度が基準値未満となるまで、前記換気手段（換気用ファン５４及びマイクロファン５２）による換気を継続させることを特徴とする。
【００１１】
また、手段４は、手段１の呼吸機能検査装置であって、前記呼吸回路内を換気する換気手段（換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）と、前記呼吸回路内に交換可能に設置される二酸化炭素吸収剤（ＣＯ２吸収剤ケース５０）と、換気後の二酸化炭素濃度に基づいて前記二酸化炭素吸収剤の交換時期を判定する（換気後のＣＯ２濃度が所定値以上である場合には交換時期と判定して表示装置１６にて報知を行う）交換時期判定手段（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御用マイクロコンピュータを備えた制御部１０）とをさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
また、手段５は、手段１の呼吸機能検査装置であって、前記呼吸回路内を換気する換気手段（換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）と、前記呼吸回路内に交換可能に設置される二酸化炭素吸収剤（ＣＯ２吸収剤ケース５０）と、換気期間と二酸化炭素濃度との関係に基づいて前記二酸化炭素吸収剤の交換時期を判定する（所定期間（所定回数）以上の換気を行わなければＣＯ２濃度が所定値未満まで低下しない、あるいは、所定期間（所定回数）の換気を行った場合にＣＯ２濃度の低下幅が所定幅よりも少ない場合には、交換時期と判定し表示装置１６にて報知を行う）交換時期判定手段（ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御用マイクロコンピュータを備えた制御部１０）とをさらに備えることを特徴とする。
【００１３】
また、手段６は、手段１の呼吸機能検査装置であって、前記呼吸回路内において被験者の呼気方向に送気することにより前記呼吸回路を換気可能な換気手段（第２の換気方法において使用される換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
また、手段７は、手段６の呼吸機能検査装置であって、前記呼吸回路として、第１呼吸回路（マウスピース６１、第１呼吸チューブ３１、呼吸経路２１、及び、シリンダ室１０５）及び第２呼吸回路（マウスピース６２、第２呼吸チューブ３２、呼気経路２２及び吸気経路２３、並びにシリンダ室１０５）を含み、前記第２呼吸回路内には二酸化炭素吸収剤（ＣＯ２吸収剤ケース５０）が交換可能に設置され、前記換気手段（換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）として、前記第１呼吸回路内において被験者の呼気方向に送気することにより第１呼吸回路内を換気可能な第１換気手段（第２の換気方法において使用される換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）と、前記第２呼吸回路内において被験者の呼気方向に送気することにより第２呼吸回路内を換気可能な第２換気手段（第２の換気方法において使用される換気用ファン５４及びマイクロファン５２等）とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、手段８は、手段１〜７から選択されるいずれかの呼吸機能検査装置であって、検査項目毎に、測定値と当該被験者の年齢に応じた平均値との関係を対比可能に表示する表示手段（測定値に基づいて算出された肺年齢を実年齢を基準とするレーダーチャート上に表示する表示装置１６）をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被験者が基準値以上のＣＯ２濃度のガスを吸入してしまう危険を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、残留ＣＯ２濃度の測定結果を示すグラフ及び表である。
【図２】図２は、本実施形態の呼吸機能検査装置の概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の呼吸機能検査装置の報知画面の一例を示す説明図である。
【図４】図４は、呼吸回路の換気方法を示す説明図である。
【図５】図５は、残留ＣＯ２濃度の測定結果を示すグラフ及び表である。
【図６】図６は、検査結果の表示形式の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
まず始めに、本発明者が新たに見いだした課題を、図１を用いて説明する。図１ａ及び図１ｂは、検査前、各項目（ＶＣ，ＦＶＣ，ＭＶＶ）の検査後、及び換気後における呼吸回路内の残留ＣＯ２濃度を測定した結果を示すグラフ及び表である。被検者Ａ〜Ｄの４名に対して、ＶＣ検査、ＦＶＣ検査、ＶＣ検査、換気、ＦＶＣ検査、ＭＶＶ検査を連続して行い、検査開始前、各検査後、及び換気後に、呼吸回路に残留するＣＯ２濃度測定を行った。ＣＯ２濃度は、ローリングシール型スパイロメータのシリンダ室内のガスをサンプリングして、ＣＯ２センサを用いて測定した。各被験者についてそれぞれ２回の連続検査を行った。図１の項目名の「被検者Ａ１」は、被検者Ａの１回目の連続検査における残留ＣＯ２濃度の推移を示し、「被検者Ａ２」は、被検者Ａの２回目の連続検査における残留ＣＯ２濃度の推移を示している。被験者Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様である。
【００１９】
図１ｂに示すように、検査開始前（測定順番１）のＣＯ２濃度は、８ケース全てにおいて０．１％以下であり、安全基準値である０．５％を下回る数値となっている。その後、ＶＣ検査（測定順番２）、ＦＶＣ検査（測定順番３）、ＶＣ検査（測定順番４）を連続して行う毎にＣＯ２濃度は増加し、３．１〜４．５％にまで達している（測定順番４）。続いて、呼吸回路内の換気（測定順番５）を行った後のＣＯ２濃度は、換気を行ったにも関わらず、０．５６〜０．８７％までにしか減少していない。即ち、換気によって検査開始前のＣＯ２濃度（測定順番１：０．１％以下）に戻らないばかりか、安全基準値である０．５％さえ超える濃度のＣＯ２が呼吸回路内に存在することが明らかとなった。この状態で、ＦＶＣ検査（測定順番６）、ＭＶＶ検査（測定順番７）が続けて行われることにより、ＣＯ２濃度がさらに増加し、１．９５〜３．９３％に達している。
【００２０】
これは、呼吸回路内の残留ＣＯ２は換気によって除去されるという従来の前提を覆す結果であり、実際には、検査終了後に換気を行った場合でも、呼吸回路内の残留ＣＯ２濃度が安全基準値を超えるほど高い状態のままであり、そのような危険な状態で検査が続けられていることを意味する。
【００２１】
（呼吸機能検査装置の構成）
以下、本実施形態の呼吸機能検査装置を図面に基づいて説明する。図２は本実施形態の呼吸機能検査装置の概略構造を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の呼吸機能検査装置１は、被験者の呼吸容量（ボリューム）を計測するためのローリングシール型スパイロメータ２、ローリングシール型スパイロメータ２に対する測定用ガスの供給制御、Ｖ１〜Ｖ８の各電磁弁の開閉制御、マイクロファン５２及び換気用ファン５４の駆動制御、表示装置１６の表示制御等を行う制御ユニット３、並びに、測定結果を出力する表示装置１６を主な構成要素として備えている。
【００２２】
ローリングシール型スパイロメータ２は、円筒状のシリンダ１０１と、シリンダ１０１の開口部を覆う蓋部２０と、軸受け用のスライドベアリング（図示せず）により支持されるピストン１０２を備え、シリンダ１０１とピストン１０２との間はシリコン製のローリングシール１０３で密閉されている。ローリングシール１０３の一端はシリンダ１０１の内壁面に接合され、他端はピストン１０２の側面に接合されている。ピストン１０２の移動に追随してローリングシール１０３が湾曲することで、シリンダ１０１とピストン１０２との隙間の密閉状態が維持される。シリンダ１０１、蓋部２０、ピストン１０２及びローリングシール１０３で密閉された空間がシリンダ室１０５である。ピストン１０２は、中心軸１０４の軸方向に移動可能となっており、ピストン１０２が移動すると、ポテンションメータ（図示せず）でピストン１０２の中心軸１０４の軸方向の移動距離を検出する。
【００２３】
蓋部２０の内壁面（シリンダ１０１の開口部を覆っている面）には、第１呼吸口２１ａ、第２呼気口２２ａ及び第２吸気口２３ａ、並びに、換気口２４ａ等が設けられている。第１呼吸口２１ａは、蓋部２０の内部（内壁面と外壁面との間）に設けられた呼吸経路２１の一端側（内壁面側）の開口部であり、呼吸経路２１の他端側（外壁面側）の開口部には、第１呼吸チューブ３１の一端が接続される。第１呼吸チューブ３１の他端は蓋部２０の外壁面から外部（検査室内の大気側）に引き出されて、マウスピース６１を着脱自在に接続可能となっている。また、呼吸経路２１は、電磁弁Ｖ１により開閉制御が可能となっている。
【００２４】
即ち、マウスピース６１、第１呼吸チューブ３１、呼吸経路２１、及び、シリンダ室１０５は流体的に接続される。電磁弁Ｖ１が「開」状態であるときに、被験者がマウスピース６１を介して呼気を行うことにより、呼気がシリンダ室１０１に流入し、被験者がマウスピース６１を介して吸気を行うことにより、シリンダ室１０５内のガスが被験者に吸入されることになる。以下、マウスピース６１、第１呼吸チューブ３１、呼吸経路２１、及び、シリンダ室１０５により構成される呼吸回路を第１呼吸回路と称する。
【００２５】
第２呼気口２２ａは、蓋部２０の内部（内壁面と外壁面との間）に設けられた呼気経路２２の一端側（内壁面側）の開口部であり、呼気経路２２の他端側（外壁面側）の開口部には、幹部３２ｃより分岐した第２呼吸チューブ３２の一方の分岐管３２ａが接続される。呼気経路２２には、ＣＯ２吸収剤（ソーダライム）が収納されたＣＯ２吸収剤ケース５０が設置され、呼気経路２２を通過する呼気に含まれる二酸化炭素がＣＯ２吸収剤によって吸収される構成となっている。また、ＣＯ２吸収剤ケース５０と、呼気経路２２の他端側（外壁面側）の開口部との間には、制御部１０により駆動制御されるマイクロファン５２が設置されている。
【００２６】
第２吸気口２３ａは、蓋部２０の内部（内壁面と外壁面との間）に設けられた吸気経路２３の一端側（内壁面側）の開口部であり、吸気経路２３の他端側（外壁面側）の開口部には、幹部３２ｃより分岐した第２呼吸チューブ３２の他方の分岐管３２ｂが接続される。第２呼吸チューブ３２の幹部３２ｃには、三方弁Ｖ３を介して、マウスピース６２が着脱自在に接続される。三方弁Ｖ３は、エア駆動式（本例ではヘリウムガスにより駆動される）の電磁弁であって、「開」状態となることにより、マウスピース６２と幹部３２ｃ（並びに幹部３２ｃから分岐する分岐管３２ａ及び３２ｂ）との間の気体流路が形成される。
【００２７】
即ち、マウスピース６２、分岐管３２ａ、呼気経路２２、及び、シリンダ室１０５は流体的に接続され、マウスピース６２、分岐管３２ｂ、吸気経路２３、及び、シリンダ室１０５は流体的に接続される。三方弁Ｖ３が「開」状態であるときに、被験者がマウスピース６２を介して呼気を行うことにより、呼気が分岐管３２ａ及び呼気経路２２を通過してシリンダ室１０１に流入し、被験者がマウスピース６２を介して吸気を行うことにより、シリンダ室１０５内のガスが吸気経路２３及び分岐管３２ｂを通過して被験者に吸入されることになる。以下、マウスピース６２、第２呼吸チューブ３２、呼気経路２２及び吸気経路２３、並びにシリンダ室１０５により構成される呼吸回路を第２呼吸回路と称する。
【００２８】
換気口２４ａは、蓋部２０の内部（内壁面と外壁面との間）に設けられた換気経路２４の一端側（内壁面側）の開口部であり、換気経路２４の他端側（外壁面側）の開口部は、検査室内の大気に開放されている。また、換気経路２４は、電磁弁Ｖ２により開閉制御が可能となっている。また、電磁弁Ｖ２と、換気経路２４の他端側（外壁面側）の開口部との間には、制御部１０により駆動制御される換気用ファン５４が設置されている。
【００２９】
制御ユニット３は、検査用の（被験者に吸入させる）酸素ガス及びヘリウムガスをシリンダ室１０１に供給すると共に、三方弁Ｖ３には駆動用のヘリウムガスを供給するガス供給部１１を備えている。ガス供給部１１とシリンダ室１０５とは、ヘリウムガス供給路１５３により流体的に接続されている。ヘリウムガス供給路１５３は、電磁弁Ｖ４により開閉制御が可能となっており、電磁弁Ｖ４が「開」状態となることで、ガス供給部１１からシリンダ室１０５にヘリウムガスが供給される。また、ガス供給部１１とシリンダ室１０５とは、酸素ガス供給路１５４により流体的に接続されている。酸素ガス供給路１５４は、電磁弁Ｖ８により開閉制御が可能となっており、電磁弁Ｖ８が「開」状態となることで、ガス供給部１１からシリンダ室１０５に酸素ガスが供給される。
【００３０】
例えば、機能的残気量（ＦＲＣ）検査においては、検査用ガスとしてヘリウムガスが使用される。このような場合には、電磁弁Ｖ４を「開」状態として、ガス供給部１１からシリンダ室１０５にヘリウムガスを供給する。また、被験者の肺機能に障害がある場合等（例えばＣＯＰＤ（Ｃｈｒｏｎｉｃ  Ｏｂｓｔｒｕｃｔｉｖｅ  Ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  Ｄｉｓｅａｓｅ）の病期分類でＩＶ期に区分される場合等）には、被験者に高濃度の酸素ガスを吸入させながら検査を行わなければならないケースがある。このような場合には、電磁弁Ｖ８を「開」状態として、ガス供給部１１からシリンダ室１０５に高濃度の酸素ガスを供給する。
【００３１】
また、ガス供給部１１と三方弁Ｖ３とは、ヘリウムガス経路送出１３１により流体的に接続されている。ヘリウムガス送出経路１３１は、電磁弁Ｖ７により開閉制御が可能となっており、電磁弁Ｖ７が「開」状態となることで、ガス供給部１１から三方弁Ｖ３に駆動用のヘリウムガスが送出可能となる。
【００３２】
制御ユニット３に設けられたＣＯ２センサ１２は、測定ガス流入路１５１及び測定ガス流出路１５２によって、シリンダ室１０５と流体的に接続されている。測定ガス流入路１５１は、電磁弁Ｖ５により開閉制御が可能となっており、電磁弁Ｖ５が「開」状態となることで、シリンダ室１０５からＣＯ２センサ１２への気体流路が形成される。測定ガス流出路１５２は、電磁弁Ｖ６により開閉制御が可能となっており、電磁弁Ｖ６が「開」状態となることで、ＣＯ２センサ１２からシリンダ室１０５への気体流路が形成される。
【００３３】
また、測定ガス流入路１５１における電磁弁Ｖ５とＣＯ２センサ１２との間には、測定ガス流入ポンプ１６０が設けられている。測定ガス流入ポンプ１６０が動作することにより、シリンダ室１０５内のガスが吸引されて測定ガス流入路１５１に送出され、ＣＯ２センサ１２にてＣＯ２濃度が測定される。測定ガス流入ポンプ１６０により吸引されたガスは測定ガス流出路１５２を通過してシリンダ室１０５に戻る。このように、電磁弁Ｖ５及びＶ６をいずれも「開」状態として、測定ガス流入ポンプ１６０を動作させることにより、シリンダ室１０５内のガスが、測定ガス流入路１５１及び測定ガス流出路１５２を循環する。その循環過程でＣＯ２濃度が測定される。
【００３４】
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含む制御用マイクロコンピュータ及び表示制御部を備えた制御部１０は、電磁弁Ｖ１〜Ｖ８に対して、「開」状態及び「閉」状態の切り替えを制御するものであり（三方弁Ｖ３に対しての駆動用ヘリウムガスの送出を含む）、また、測定ガス流入ポンプ１６０の駆動制御、及び、マイクロファン５２及び換気用ファン５４の駆動制御を実行するものである。また、表示装置１６に対して測定結果等を画像情報として出力する出力制御を実行するものである。
【００３５】
図２に示した呼吸機能検査装置１において、マウスピース６１又は６２を介して被験者が吸気を行うと、ピストン１０２が蓋部２０に近づく方向に移動してシリンダ室１０５の容量（呼吸空間の体積）が減少すると共に、シリンダ室１０５内のガスが第１呼吸口２１ａ又は第２吸気口２３ａを介してシリンダ室１０５の外部に流出し、被験者に供給される。このときのピストン１０２の移動距離を図示しないポテンションメータが検出することにより、吸気量が電気信号に変換される。
【００３６】
マウスピース６１又は６２を介して被験者が呼気を行うと、被験者の呼気は第１呼吸口２１ａ又は第２呼気口２２ａからシリンダ室１０５に吐出される。これに伴い、ピストン１０２が蓋部２０から遠ざかる方向に移動してシリンダ室１０５の容量（呼吸空間の体積）が増加する。このときのピストン１０２の移動距離を図示しないポテンションメータが検出することにより、呼気量が電気信号に変換される。
【００３７】
制御部１０は、測定された吸気量及び呼気量（即ち呼吸容量）に基づいて各項目の検査結果を算出し、表示装置１６に表示する。また、ＣＯ２センサ１２により測定されたＣＯ２濃度を、表示装置１６に表示する。
【００３８】
以下、図３を用いて、本実施形態の呼吸機能検査装置１における検査方法について説明する。図３は、表示装置１６に表示される本実施形態の画面の一例を示す説明図である。図３に示す表示装置１６の表示画面は、メイン画面４１とサブ画面４２から構成されている。メイン画面４１には、呼吸機能検査の検査結果がリアルタイムで表示されるグラフ部４１１、ＣＯ２濃度が表示されるＣＯ２濃度表示部４１２、検査開始ボタン４１４、換気ボタン４１５、検査終了ボタン４１６が表示されている。また、グラフ部４１１内の情報表示部４１７には、検査装置の稼働状態及びＣＯ２吸収剤交換を促すガイダンス等が表示される。
【００３９】
検査を開始する際、検査者は、メイン画面４１に表示されている検査開始ボタン４１４に図示しないマウスのカーソルを合わせてクリックする。換気ボタン４１５、検査終了ボタン４１６の操作についても同様である。また、サブ画面４２は、検査手順タブ４２１と確認事項タブ４２２が切替表示可能な構成となっている。検査者は、図示しないマウス等を操作して、検査手順タブ４２１と確認事項タブ４２２のいずれかを選択して表示させることができる。従来の検査装置の場合、検査者は、検査手順及び検査時の確認事項を参照するために、紙に印刷されたマニュアルを参照する必要があった。本実施形態の検査装置では、これらの情報をサブ画面４２に表示させることにより、検査者の利便性を向上させている。また、これらの情報は、被検者に対して検査時の手順や呼吸方法を説明し、理解を促すための表示としても有効である。
【００４０】
図３はＦＲＣ検査中の表示装置１６画面の表示例を示している。メイン画面４１のグラフ部４１１には、検査開始から現在までの検査データがグラフ表示されている。情報表示部４１７には「ＦＲＣ検査中」の表示がされている。また、ＣＯ２濃度表示部４１２には、現在の呼吸回路内のＣＯ２濃度（％）である「０．４」が後述する設定基準に基づいた背景色上に表示されている。サブ画面４２は、検査手順タブ４２１が選択された状態で、ＦＲＣ検査時の呼吸方法がガイダンス表示されている。
【００４１】
（検査準備段階でのＣＯ２濃度測定）
呼吸機能検査装置１の電源がＯＮとされると（あるいは検査準備の操作が受け付けられると）、呼吸回路内（シリンダ室１０５内）のＣＯ２濃度測定が自動的に開始される。制御部１０は、呼吸回路内のＣＯ２濃度測定のために、電磁弁Ｖ５及びＶ６を「開」状態とし、その他の電磁弁は「閉」状態として、測定ガス流入ポンプ１６０を起動する。測定ガス流入ポンプ１６０の駆動によって誘引されたシリンダ室１０５内のガスは、測定ガス流入路１５１を通過してＣＯ２センサ１２に流入し、ＣＯ２濃度の測定が行われる。ＣＯ２センサ１２に流入したガスは、測定ガス流出路１５２を通って再びシリンダ室１０５内に戻される。ＣＯ２センサ１２は、流入したガスのＣＯ２濃度を測定し、測定結果を制御部１０に送信する。制御部１０は、測定結果を表示装置１６画面上のＣＯ２濃度表示部４１２に表示する。
【００４２】
なお、上記の説明では、ＣＯ２濃度測定時には、電磁弁Ｖ５及びＶ６のみを「開」状態とするとしたが、Ｖ５及びＶ６と同時に呼吸経路２１に設けられている電磁弁Ｖ１を「開」状態とすれば、呼吸経路２１及び第１呼吸チューブ３１内に残留しているガスも合わせた測定が可能となるため、より効果的なＣＯ２濃度測定が可能となる。
【００４３】
（ＣＯ２濃度レベルの報知態様）
表示装置１６のメイン画面４１上のＣＯ２濃度表示部４１２は、呼吸回路内のＣＯ２濃度レベルを、検査者が一見して把握できるような態様で表示する。例えば、図３の濃度レベル表示４１３に示すように、ＣＯ２濃度レベルに対応した数字の色や背景を変化させた態様で表示を行う。具体的には、例えばＣＯ２濃度０．５％以上は数値の背景を赤色とし、０．３％以上かつ０．５％未満は背景を橙色とし、０．３％未満は背景を白色としている。また、色分けの基準となるＣＯ２濃度レベルの設定値やレベル数は上記に限られることは無く、検査者によって変更可能である。例えば、安全基準値０．５％以上か否かのみを表示させたい場合は、０．５％以上を赤背景、０．５％未満を白背景とすればよい。これによって、検査者は、残留ＣＯ２濃度を一見して把握することが可能となる。
【００４４】
（換気動作）
検査準備段階において、例えば安全基準値である０．５％以上の濃度のＣＯ２が検出された場合は、検査者は検査を開始せずに換気動作を実行させる。換気動作は、ＣＯ２濃度が安全基準値未満になるまで繰り返して行われる。換気動作は、検査者が表示装置１６の画面上に表示されている換気ボタン４１５を選択することで実行される。換気ボタン４１５が選択されたことを検知した制御部１０は、呼吸回路内の換気動作を開始する。換気動作は、各電磁弁の開閉制御によって、例えば第１呼吸回路、第２呼吸回路の順に行われる。
【００４５】
具体的には、制御部１０から送信される信号により、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１及び換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２を「開」状態に設定し、その他の電磁弁Ｖ３、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、及びＶ８を「閉」状態に設定する。この状態で、制御部１０は、検査室内の大気を換気経路２４を通じてシリンダ室１０５に送出する方向（順方向）及び／又はシリンダ室１０５のガスを換気経路２４を通じて検査室内に排出する方向（逆方向）に、換気用ファン５４を回転動作させる。換気用ファン５４の回転動作は、予め定められた所定期間（例えば１０秒間）行われ、これにより第１呼吸回路の換気が行われる。
【００４６】
続いて、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１及び換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２を「開」状態とし、Ｖ４、Ｖ５、Ｖ６、Ｖ７、及びＶ８は「閉」状態としたまま、三方弁である電磁弁Ｖ３を「開」状態に切り替える。この状態で、制御部１０は、検査室内の大気を換気経路２４を通じてシリンダ室１０５に送出する方向（順方向）及び／又はシリンダ室１０５のガスを換気経路２４を通じて検査室内に排出する方向（逆方向）に、換気用ファン５４を回転動作させる。換気用ファン５４の回転動作は、予め定められた所定期間（例えば５秒間）行われ、これにより第２呼吸回路の換気が行われる。
【００４７】
上記１回の換気動作の終了後に、制御部１０は、電磁弁Ｖ５及びＶ６を「開」状態として、再度シリンダ室１０５内のＣＯ２濃度測定を行い、測定されたＣＯ２濃度をＣＯ２濃度表示部４１２に表示する。検査者は、ＣＯ２濃度が安全基準値以上である場合には、再度換気ボタン４１５を選択することにより換気動作を実行させる。ＣＯ２濃度が安全基準値未満である場合には、検査者が検査開始ボタン４１４を選択することにより、各項目の検査に移行する。
【００４８】
以上の説明では、検査者が表示装置１６のＣＯ２濃度表示部４１２の表示を目視によって確認した後、必要に応じて換気ボタン４１５を選択することで換気動作を実行させることとしたが、制御部１０がＣＯ２濃度の値に基づいて自動的に換気動作を実行するように構成しても良い。例えば、検査準備段階においてＣＯ２濃度が安全基準値以上であった場合、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となるまで換気動作を繰り返して実行するプログラムを、制御部１０のＲＯＭに記憶しておき、制御部１０のＣＰＵがこれを実行するようにすると良い。
【００４９】
このようなプログラムを制御部１０が実行することにより、前述した第１呼吸回路の換気及び第２呼吸回路の換気、並びに、換気後のＣＯ２濃度の確認が自動的に実行される。ＣＯ２濃度が安全基準値以上である場合には、制御部１０が、第１呼吸回路の換気及び第２呼吸回路の換気、並びに、換気後のＣＯ２濃度の確認を自動的に実行する。
【００５０】
また、換気動作中は、表示装置１６画面の情報表示部４１７に「換気を行います。しばらくお待ちください。」等の表示を行うようにするとよい。更に、ＣＯ２濃度が基準値以上の状態で、検査者によって検査開始ボタン４１４が選択された場合には、情報表示部４１７に「換気が不十分なため検査を開始できません」等のエラーメッセージを表示するようにして、呼吸機能検査に移行させないようにしても良い。また、ＣＯ２濃度が基準値以上の状態では、検査開始ボタン４１４を選択不能とする（又は表示自体を行わない）ことにより、呼吸機能検査への移行を禁止するようにしても良い。
【００５１】
また、上記の説明ではＣＯ２濃度のレベルを、表示する背景色の違い等で視覚的に報知するとしたが、これに限られるものではなく、警告音やランプ等の光の点滅及びそれらの組み合わせによって報知するようにしてもよい。
【００５２】
以上説明したように、検査準備段階において、呼吸回路内の残留ＣＯ２濃度を測定し、残留ＣＯ２濃度レベルが一見して把握できるような態様で測定結果を報知することにより、検査者は、ＣＯ２濃度が基準値未満となったことを確認して検査を開始することが可能となり、被験者が安全基準値以上のＣＯ２濃度のガスを吸入してしまう危険を回避することができる。
【００５３】
（呼吸機能検査方法）
被験者の呼吸機能を検査するにあたり、マウスピース６１、第１呼吸チューブ３１、呼吸経路２１、及び、シリンダ室１０５により構成される第１呼吸回路と、マウスピース６２、第２呼吸チューブ３２、呼気経路２２及び吸気経路２３、並びにシリンダ室１０５により構成される第２呼吸回路の２つの呼吸回路を使用可能となっている。どのような検査項目について、いずれの呼吸回路を用いるかについては特に制限はないが、呼吸時間が比較的短時間で済む検査項目では、呼気経路に二酸化炭素の吸収剤が配置されていない第１呼吸回路を使用し、呼吸時間が比較的長時間となる検査項目では、呼気経路に二酸化炭素の吸収剤が設置されている第２呼吸回路を使用することが好ましい。
【００５４】
被検者が比較的短時間の呼吸を行う検査項目として、肺活量（ＶＣ）、努力性肺活量（ＦＶＣ）、及び、最大努力換気量（ＭＶＶ）などがある。肺活量（ＶＣ）及び努力性肺活量（ＦＶＣ）の検査において、被検者は安静呼吸を行った後に最大吸気位から最大呼気位までの呼出を行う。また、最大努力換気量（ＭＶＶ）の検査において、被検者は１２秒間に１５回程度の努力性の呼吸を行う。いずれの検査項目も１分を要せずに検査を完了させることが可能となっており、第１呼吸回路が適している。
【００５５】
一方、被検者が比較的長時間の呼吸を行う検査項目として、機能的残気量（ＦＲＣ：Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｓｉｄｕａｌ  Ｃａｐａｃｉｔｙ）、基礎代謝（ＢＭＲ：Ｂａｓａｌ  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｒａｔｅ）、及び、分時換気量（ＭＶ：Ｍｉｎｕｔｅ  Ｖｏｌｕｍｅ）などがある。被検者は、機能的残気量（ＦＲＣ）の検査では３〜５分間、基礎代謝（ＢＭＲ）の検査では６分間、分時換気量（ＭＶ）の検査では１分間、安静呼吸を継続する必要がある。これらの検査項目は、少なくとも１分以上の検査時間を要することになるため、呼気経路に二酸化炭素の吸収剤が設置されている第２呼吸回路が適している。なお、肺活量（ＶＣ）、努力性肺活量（ＦＶＣ）、及び、最大努力換気量（ＭＶＶ）の検査を行う場合に第２呼吸経路を使用するようにしても良い。
【００５６】
（検査中のＣＯ２濃度測定）
検査準備段階において残留ＣＯ２濃度が基準値未満となっているのが確認された後、検査開始ボタン４１４が選択されることにより、予め定められた順番で各項目の検査が開始される。ヘリウムガスを検査用ガスとして用いるＦＲＣ検査等の場合には、制御部１０が電磁弁Ｖ４を「開」状態に切り替えることにより、ヘリウムガスがガス供給部１１からシリンダ室１０５に供給される。また、高濃度の酸素ガスを被験者に吸入させる必要がある場合には、制御部１０が電磁弁Ｖ８を「開」状態に切り替えることにより、酸素ガスがガス供給部１１からシリンダ室１０５に供給される。ヘリウムガスを検査用ガスとして使用しない場合には、電磁弁Ｖ４を「閉」状態とする。酸素ガスを被験者に吸入させない場合には、電磁弁Ｖ８を「閉」状態とする。
【００５７】
第１呼吸回路を使用して検査を行う場合（マウスピース６１から呼吸を行う場合）には、制御部１０は、呼吸経路２１の電磁弁Ｖ１は「開」状態とし、換気経路２４の電磁弁Ｖ２及び第２呼吸チューブ３２に接続される三方弁Ｖ３をいずれも「閉」状態とする。被験者の吸気時には、シリンダ室１０５内のガスが呼吸経路２１及び第１呼吸チューブ３１を介して被験者に供給され（被験者がシリンダ室１０５のガスを吸入し）、被験者の呼気時には、被験者の呼気が第１呼吸チューブ３１及び呼吸経路２１を介してシリンダ室１０５に吐出される。
【００５８】
第２呼吸回路を使用して検査を行う場合（マウスピース６２から呼吸を行う場合）には、制御部１０は、呼吸経路２１の電磁弁Ｖ１及び換気経路２４の電磁弁Ｖ２をいずれも「閉」状態とし、第２呼吸チューブ３２に接続される三方弁Ｖ３に対して、駆動用のヘリウムガスをガス供給部１１より送出して「開」状態とする。駆動用のヘリウムガスは、ヘリウムガス送出経路１３１の電磁弁Ｖ７を「開」状態とすることにより送出される。
【００５９】
上述したように、被検者が比較的長時間の呼吸を行う検査項目では、呼吸回路内に吐出されるＣＯ２量は呼吸時間と共に増加する。その結果として、被験者が吸入する呼吸回路内ガスのＣＯ２濃度が高くなり、被験者にとって有害となる可能性がある。また、息苦しさを感じた被験者が呼吸を続けられなくなるおそれがある。このような検査項目に関しては、第２呼吸回路を使用して、被検者の呼気がＣＯ２吸収剤ケース５０を通過するようにすることで、シリンダ室１０５内のＣＯ２濃度を低下させることが可能となる。
【００６０】
なお、比較的短時間の検査期間で完了する検査項目の場合、例えば、第１呼吸回路を使用してのＶＣ検査、ＦＶＣ検査、ＭＶＶ検査が実行される場合には、必ずしも、ＣＯ２濃度のモニタリングを行いつつ（現在のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度表示部４１２に表示して逐次更新しつつ）測定を行う必要は無い。そのため、このような検査項目の場合は、測定ガス流入路１５１の電磁弁Ｖ５及び測定ガス流出路１５２の電磁弁Ｖ６を「閉」状態として、ＣＯ２濃度のモニタリングを休止すると良い。そして、検査終了後に、Ｖ５及びＶ６を「開」状態として、測定ガス流入ポンプ１６０を動作させてＣＯ２濃度を測定し、測定結果をＣＯ２濃度表示部４１２に表示すると良い。
【００６１】
このように各項目の検査後にＣＯ２濃度の確認を行う場合において、表示装置１６のメイン画面４１上のＣＯ２濃度表示部４１２は、前述した検査準備段階と同様に、呼吸回路内のＣＯ２濃度レベルを一見して把握できるような態様で表示する。これによって、検査者は、各項目の検査後に測定されたＣＯ２濃度が安全基準値０．５％以上になっている場合は、次の項目の検査に移行する前に、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となるまで換気を行うという措置をとることができる。さらに、ＣＯ２濃度が安全基準値０．５％以上になっている場合は、「換気して下さい」というメッセージを表示装置１６に表示することで、呼吸回路の換気を促すようにすると良い。
【００６２】
一方、比較的長時間の検査期間を要する検査項目の場合、例えば、第２呼吸回路を使用してのＦＲＣ検査、ＢＭＲ検査が実行される場合には、ＣＯ２濃度のモニタリングを行いつつ（現在のＣＯ２濃度をＣＯ２濃度表示部４１２に表示して逐次更新しつつ）測定を行う必要がある。そのため、このような検査項目の場合は、測定ガス流入路１５１の電磁弁Ｖ５及び測定ガス流出路１５２の電磁弁Ｖ６を「開」状態として、測定ガス流入ポンプ１６０を動作させてＣＯ２濃度を測定し、測定結果をＣＯ２濃度表示部４１２に表示して更新させると良い。
【００６３】
このようにＣＯ２濃度のモニタリングを検査中に行う場合において、表示装置１６のメイン画面４１上のＣＯ２濃度表示部４１２は、前述した検査準備段階と同様に、呼吸回路内のＣＯ２濃度レベルを一見して把握できるような態様で表示する。これによって、検査者は、例えばＣＯ２濃度が安全基準値０．５％以上になった場合は、即座に検査を中止し、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となるまで換気を行うという措置をとることができる。さらに、ＣＯ２濃度が安全基準値０．５％以上になっている場合は、「換気して下さい」というメッセージを表示装置１６に表示することで、呼吸回路の換気を促すようにすると良い。
【００６４】
なお、制御部１０がＣＯ２濃度の値に基づいて自動的に換気動作を実行するように構成しても良い。例えば、各項目の検査後において測定されたＣＯ２濃度、あるいは検査中にモニタリングされているＣＯ２濃度が、安全基準値以上であった場合、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となるまで換気動作を繰り返して実行するプログラムを、制御部１０のＲＯＭに記憶しておき、制御部１０のＣＰＵがこれを実行するようにすると良い。このようなプログラムを制御部１０が実行することにより、前述した第１呼吸回路の換気及び第２呼吸回路の換気、並びに、換気後のＣＯ２濃度の確認が自動的に実行される。
【００６５】
所定項目（例えばＶＣ、ＦＶＣ、ＭＶＶ）の検査後に測定されたＣＯ２濃度が安全基準値以上である場合には、直ちに次の項目の検査に移行せず（例えば「換気中です」というメッセージを表示装置１６に表示させ）、制御部１０が、第１呼吸回路の換気及び第２呼吸回路の換気、並びに、換気後のＣＯ２濃度の確認を自動的に実行して、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となったことが確認された後に、次の項目の検査に移行する（例えば「次の検査を開始して下さい」というメッセージを表示装置１６に表示する）。
【００６６】
また、所定項目（例えばＦＲＣ、ＢＭＲ）の検査中にモニタリングされているＣＯ２濃度が安全基準値以上となったときには、制御部１０が、検査を中止させる（例えば「検査を中止して下さい」というメッセージを表示装置１６に表示させる）。そして、第１呼吸回路の換気及び第２呼吸回路の換気、並びに、換気後のＣＯ２濃度の確認を自動的に実行して、ＣＯ２濃度が安全基準値未満となったことが確認された後に、中止された検査を再開する（例えば「検査を再開して下さい」というメッセージを表示装置１６に表示させる）。
【００６７】
（検査中の姿勢維持）
上述したように、ＦＲＣ検査では３〜５分間の安静呼吸を継続する必要があるが、この呼吸時間は被検者の肺の大きさなどによって変動し、５分間以上になる場合もある。その間、被検者は、鼻にノーズクリップを装着し、マウスピースを加えた状態で安静呼吸を繰り返す必要がある。一方、ＦＲＣ検査は検査中に被検者の姿勢が変わることによる影響を受けやすいことが知られている。このため、特に被検者が幼児や児童の場合には、被検者の注意力を維持し、正しい姿勢を保たせるために、検査を行う医師や検査技師（以下、検査者と称する）には、検査前に被検者に適切な指示を与えると共に、検査中も被検者の姿勢維持に対する特別な注意が求められる。
【００６８】
このような問題を解消すべく、検査中のサブ画面４２に、動物のアニメーション等を表示してもよい。特に被検者が幼児や児童の場合は、検査中に注意力が散漫となりやすく、視線の移動と共に姿勢が崩れてしまい、結果として適正な検査結果が得られないことが多い。検査中のサブ画面４２にアニメーション等を表示し、それに被検者の視線を固定させることで、検査中の姿勢維持を容易に行うことができる。
【００６９】
（ＣＯ２吸収剤の交換時期）
呼吸機能検査では、一般的に１台の装置で複数項目の検査を連続して行うことが多く、且つ、検査項目数は被検者毎に異なる。そのため、各検査実施施設は、検査項目、検査回数、及び検査人数等のパラメータから任意のパラメータを恣意的に選んで、ＣＯ２吸収剤の交換時期を判断している。
【００７０】
また、呼吸回路の換気のタイミングについては、１項目の検査終了毎に行う、又は、複数の検査項目を連続して行った後に行う等、検査実施施設によって異なった基準に基づいて行われている。同様に、ＣＯ２吸収剤の交換頻度も、一定の期間毎に行う、又は、一定の検査人数毎に行う等の様々な基準が存在し、検査実施施設間で統一されていない。前述したように、これまで呼吸回路内の残留ＣＯ２はそれほど問題視されていなかったため、各項目の検査の前後や換気の前後における残留ＣＯ２濃度の測定データが十分に蓄積されていない。そのため、換気時期及び吸収剤の交換時期は、実際の残留ＣＯ２濃度測定のデータではなく、コスト面や経験則をもとに、各検査実施施設毎に決められているのが実情である。
【００７１】
本実施形態の呼吸機能検査装置１においては、検査項目（呼吸時間）、残留ＣＯ２濃度、及び換気期間（換気回数）の関係に基づいて、ＣＯ２吸収剤の交換時期を確認することが可能となる。例えば、第２呼吸経路を用いた特定項目（例えばＶＣ、ＦＶＣ、ＭＶＶ）の検査終了後、あるいは、特定項目（例えばＦＲＣ、ＢＭＲ）の検査中に、特定期間の換気（例えば１５秒間の換気動作１回）を行うことで、残留ＣＯ２濃度が予め定められた所定値（例えば０．５％）未満まで低下する状態を、ＣＯ２吸収剤の通常状態として設定する。
【００７２】
第１呼吸回路及び第２呼吸経路を使用した呼吸が行われる毎にＣＯ２吸収剤の吸収率は劣化していく。そして、第２呼吸経路を用いた特定項目の検査終了後、あるいは、特定項目の検査中に、特定期間の換気（例えば１５秒間の換気動作を１回）を行ったとしても、残留ＣＯ２濃度が予め定められた所定値（０．５％）以上となっている状態を、ＣＯ２吸収剤の劣化状態として設定する。または、特定期間よりも長い期間の換気（例えば１５秒間の換気動作を２回）を行わなければ、残留ＣＯ２濃度が予め定められた所定値（例えば０．５％）未満とはならない状態を、ＣＯ２吸収剤の劣化状態として設定するようにしても良い。
【００７３】
そして、制御部１０が、ＣＯ２吸収剤の劣化状態を確認した場合に、「ＣＯ２吸収剤を交換して下さい」等のメッセージを表示装置１６に表示して、ＣＯ２吸収剤の交換を促す報知を行うようにしても良い。これにより、従来であれば、一定の期間毎又は一定の検査人数毎に行われていたＣＯ２吸収剤の交換について、明確な基準を設けることが可能となる。
【００７４】
なお、第２呼吸経路を用いた特定項目（例えばＶＣ、ＦＶＣ、ＭＶＶ）の検査終了後、あるいは、特定項目（例えばＦＲＣ、ＢＭＲ）の検査中に、特定期間の換気（例えば１５秒間の換気動作１回）を行うことで、換気前と比較してＣＯ２濃度が予め定められた所定濃度幅（例えば０．２５％）以上低下する状態を、ＣＯ２吸収剤の通常状態として設定するようにしても良い。この場合には、第２呼吸経路を用いた特定項目の検査終了後、あるいは、特定項目の検査中に、特定期間の換気（例えば１５秒間の換気動作を１回）を行ったとしても、換気前と比較してＣＯ２濃度が所定濃度幅（０．２５％）未満しか減少しない状態を、ＣＯ２吸収剤の劣化状態として設定する。または、特定期間よりも長い期間の換気（例えば１５秒間の換気動作を２回）を行わなければ、換気前と比較してＣＯ２濃度が予め定められた所定幅以上減少しない状態を、ＣＯ２吸収剤の劣化状態として設定するようにしても良い。
【００７５】
このように、制御部１０は、測定されたＣＯ２濃度と換気期間（換気回数を含む）の関係に基づいて、ＣＯ２吸収剤の劣化状態を判定して、必要に応じて検査者に交換を促すようになっている。制御部１０は、測定されたＣＯ２濃度と換気期間（換気回数を含む）との相関関係を履歴として記憶するようにしておき、記憶されているデータに基づいてＣＯ２吸収剤の交換時期を判定して、必要に応じて交換を促す報知を行うようにすると良い。
【００７６】
（換気方法）
上記の実施形態では、呼吸回路内のＣＯ２濃度を安全基準値未満にするために必要な換気を行うとしている。しかしながら、換気回数や換気１回あたりの時間の増加は、トータルの検査時間の増加となり、検査効率だけでなく、被検者の負担に対する影響が大きくなる。以下、その対策として、本願発明者が見いだした効率的な換気方法について、図面に基づいて説明する。図４は、第１の換気経路と第２の換気経路を説明するための呼吸回路の概略図である。なお、図４の呼吸回路は、上述した図２の呼吸回路と同一構造のため、図２と同一の符号を用い、各部の説明のついては省略する。
【００７７】
図４ａを参照して第１の換気方法における換気経路を説明する。矢印付きの実線は換気開始から１０秒間の換気経路、矢印付きの破線は換気開始から１０秒経過後から５秒間の換気経路である。換気開始から１０秒間と次の５秒間を合わせて、トータルの換気時間は１５秒間となる。各電磁弁及び換気用ファン５４及びマイクロファン５２は、制御部１０によって制御されている。
【００７８】
換気開始から１０秒間は、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１及び換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２をいずれも「開」状態として、呼気経路２２に接続された三方弁Ｖ３は「閉」状態とする。その状態で、検査室内の大気をシリンダ室１０５に送出する方向（順方向）に、換気用ファン５４を回転動作させることで、検査室内の大気を換気経路２４を通じてシリンダ室１０５内へ引き込む。引き込まれた大気はシリンダ室１０５内のガスと混合され、「開」状態となっている呼吸経路２１及び第１呼吸チューブ３１を通じて検査室内の大気中へ排出される。
【００７９】
次の５秒間（換気開始から１０秒経過後から５秒間）は、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１を「閉」状態に切り替え、換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２を「開」状態のままにしておく。そして、第２呼吸チューブ３２に接続された三方弁Ｖ３を「開」状態に切り替える。その状態で、検査室内の大気をシリンダ室１０５に送出する方向（順方向）に換気用ファン５４を回転動作させると共に、第２呼吸チューブ３２内のガスをシリンダ室１０５に送出する方向にマイクロファン５２を回転動作させる。
【００８０】
これにより、検査室内の大気が換気経路２４を通じてシリンダ室１０５内へ引き込まれ、引き込まれた大気はシリンダ室１０５内のガスと混合され、吸気経路２３、第２呼吸チューブ３２の分岐管３２ｂ及び幹部３２ｃを通過して、その一部が検査室内の大気中へ排出される。また、シリンダ室１０５から吸気経路２３に引き込まれたガスの一部は、マイクロファン５２の回転動作によって幹部３２ｃから分岐管３２ａを通過してＣＯ２吸収剤ケース５０に送出され、ＣＯ２吸収剤によってＣＯ２が吸収された後にシリンダ室１０５内に戻される。
【００８１】
以上説明したように、第１の換気方法は、換気口２４ａから検査室内の大気をシリンダ室１０５内に引き込み、（１）シリンダ室１０５内のガス（シリンダ室１０５に引き込まれた大気を含む）を呼吸経路２１を通じて検査室側に排出し、（２）次に、シリンダ室１０５内のガスを吸気経路２３を通じて検査室側に排出すると共に、呼気経路２２を通じてシリンダ室１０５に送出することで換気を行っている。
【００８２】
次に、図４ｂを参照して第２の換気方法における換気経路を説明する。図４ａの説明と同様に、トータルの換気時間は１５秒間であり、矢印付きの実線は換気開始から１０秒間の換気経路、矢印付きの破線は換気開始から１０秒経過後から５秒間の換気経路である。
【００８３】
換気開始から１０秒間は、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１及び換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２をいずれも「開」状態として、呼気経路２２に接続された三方弁Ｖ３は「閉」状態とする。その状態で、シリンダ室１０５のガスを換気経路２４を通じて検査室内に排出する方向（逆方向）に、換気用ファン５４を回転動作させると共に、第２呼吸チューブ３２内のガスをシリンダ室１０５に送出する方向にマイクロファン５２を回転動作させる。
【００８４】
これにより、検査室内の大気が呼吸経路２１を通じてシリンダ室１０５内へ引き込まれ、引き込まれた大気はシリンダ室１０５内のガスと混合され、換気経路２４を通過して、その一部が検査室内の大気中へ排出される。また、シリンダ室１０５から吸気経路２３に引き込まれたガスは、マイクロファン５２の回転動作によって幹部３２ｃから分岐管３２ａを通過してＣＯ２吸収剤ケース５０に送出され、ＣＯ２吸収剤によってＣＯ２が吸収された後にシリンダ室１０５内に戻される。
【００８５】
次の５秒間（換気開始から１０秒経過後から５秒間）は、呼吸経路２１に接続された電磁弁Ｖ１を「閉」状態に切り替え、換気経路２４に接続された電磁弁Ｖ２を「開」状態のままにしておく。そして、第２呼吸チューブ３２に接続された三方弁Ｖ３を「開」状態に切り替える。その状態で、シリンダ室１０５のガスを換気経路２４を通じて検査室内に排出する方向（逆方向）に、換気用ファン５４を回転動作させると共に、第２呼吸チューブ３２の分岐管３２ａ内のガスをシリンダ室１０５に送出する方向にマイクロファン５２を回転動作させる。
【００８６】
これにより、検査室内の大気が第２呼吸チューブ３２に引き込まれ、引き込まれた大気の一部は、分岐管３２ｂ及び吸気経路２３を通じてシリンダ室１０５内へ引き込まれる。さらに、引き込まれた大気はシリンダ室１０５内のガスと混合され、換気経路２４を通過して、検査室内の大気中へ排出される。また、第２呼吸チューブ３２に引き込まれた大気の一部は、マイクロファン５２の回転動作によって幹部３２ｃから分岐管３２ａを通過してＣＯ２吸収剤ケース５０に送出され、ＣＯ２吸収剤によってＣＯ２が吸収された後にシリンダ室１０５内に戻される。
【００８７】
以上説明したように、第２の換気方法は、マウスピース６１，６２側（検査室側）からシリンダ室１０５方向へ大気を流入させている。即ち、第１の換気方法とは、換気の方向が逆方向となっている。従来であれば、マウスピース側からシリンダ室方向への大気の送出は、被検者の呼気中に含まれる雑菌が第１呼吸チューブ３１や第２呼吸チューブ３２のゴムチューブ内に付着し、さらにそれが換気によってシリンダ室１０５内に持ち込まれる懸念があるため、避けられる傾向があった。しかしながら、近年、マウスピースに装着する抗菌フィルター（スパイロフィルター）が開発され、実際に検査実施施設において使用されているため、このような懸念は解消されている。これにより、第２の換気方法も実限可能となっている。
【００８８】
図５ａ及び図５ｂは、検査開始前及び各項目（ＶＣ，ＦＶＣ，ＭＶＶ）の検査後において、それぞれ第１の換気方法及び第２の換気方法を適用したときの、呼吸回路内のＣＯ２濃度を測定した結果を示すグラフ及び表である。被検者Ａ〜Ｄの４名に対して、ＶＣ検査、換気、ＦＶＣ検査、換気、ＶＣ検査、換気、ＦＶＣ検査、換気、ＭＶＶ検査、換気を連続して行い、検査開始前、各検査後、及び換気後に、呼吸回路のＣＯ２濃度を測定した。各被験者についてそれぞれ２回の連続検査を行った。図５の項目名の「被検者Ａ１」は、被検者Ａの１回目の連続検査における残留ＣＯ２濃度の推移を示し、「被検者Ａ２」は、被検者Ａの２回目の連続検査における残留ＣＯ２濃度の推移を示している。被験者Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様である。
【００８９】
図５ａに示すように、第１の換気方法を用いた場合、被検者Ｃ２の測定順番３（ＶＣ検査後の換気後）では０．５４％、被検者Ｄ１の測定順番１１（ＭＶＶ検査後の換気後）では０．５１％、被検者Ｄ２の測定順番１１（ＭＶＶ検査後の換気後）では０．５０％となり、ＣＯ２濃度の安全基準値（０．５０％）以上の値となっている。即ち、第１の換気方法では、ＣＯ２濃度を確実に０．５０％未満にするために、さらに長時間の換気を行う必要がある。
【００９０】
一方、図５ｂに示すように、第２の換気方法を用いた場合では、全ての測定において、ＣＯ２濃度の安全基準値（０．５０％）未満の値となっている。このことから、第２の換気方法では、第１の換気方法よりも高効率な換気が行われていることが把握される。第２の換気方法によれば、換気時間や換気回数を増加させることなく、第１の換気方法よりも効率的に呼吸回路内の換気を行うことができる。
【００９１】
（検査結果の表示方法）
制御部１０は、ＶＣ検査及びＦＶＣ検査に伴い、１秒率（ＦＥＶ１％Ｇ）、１秒量（ＦＥＶ１．０）、５０％肺活量流量（Ｖ５０）、及び２５％肺活量流量（Ｖ２５）を算出する。また、制御部１０は、性別及び年齢毎に、肺活量（ＶＣ）、努力性肺活量（ＦＶＣ）、最大努力換気量（ＭＶＶ）、機能的残気量（ＦＲＣ）、基礎代謝（ＢＭＲ）、及び分時換気量（ＭＶ）、並びに、１秒率（ＦＥＶ１％Ｇ）、１秒量（ＦＥＶ１．０）、５０％肺活量流量（Ｖ５０）、及び２５％肺活量流量（Ｖ２５）等の、各検査項目の平均値をＲＯＭに記憶している。
【００９２】
これにより、入力装置によって入力された被験者の性別及び年齢に応じた各検査項目の平均値と、呼吸機能検査装置１により測定された各検査項目の測定値とを比較可能な態様にて表示装置１６に表示させることが可能となる。例えば、制御部１０は、各検査項目の測定値が、被験者の性別におけるいずれの年齢の平均値に最も近いかを判定して、最も近い平均値に応じた年齢を当該項目における被験者の肺年齢として設定する。そして、その肺年齢が、実際の被験者の年齢に対してどれほど差があるかを算出して、その差を表示装置１６に表示させる。図６の例では、各項目の測定値に基づいて算出された肺年齢が、当該被験者の実年齢よりも低い場合には「−」、当該被験者の実年齢よりも高い場合には「＋」で表示されている。
【００９３】
また、図６では、測定された全検査項目の中から選択された所定数（本例では６つ）の検査項目について、各検査項目の測定値に基づいて算出された肺年齢を、当該被験者の実年齢を基準とするレーダーチャート（本例では６角チャート）上にプロットする。図６の例では、点線で示された正多角形（本例では正六角形）により各項目における当該被験者の実年齢が示されている。そして、測定値に基づいて算出された肺年齢が当該被験者の実年齢よりも低い検査項目では、実年齢よりも外周側にプロットし、測定値に基づいて算出された肺年齢が当該被験者の実年齢よりも高い検査項目では、実年齢よりも内周側にプロットする。
【００９４】
そして、レーダーチャート上で、測定値に基づいて算出された肺年齢（プロットされた肺年齢）を直線（本例では実線）で結ぶことにより形成される多角形と、実年齢を示す正多角形とを図形間の関係として相対的に比較することができる。これにより、算出された被験者の肺年齢が実年齢よりも低いか又は高いかを全体的及び個別的に把握可能となる。さらに、図６の例では、被験者に投薬を行う前（ＰＲＥ）の検査結果に対応したプロット（丸型）と、被験者に投薬を行った後（ＰＯＳＴ）の検査結果に対応したプロット（四角型）とが、異なる態様で行われていることにより、投薬による効果を把握可能となっている。
【符号の説明】
【００９５】
１…呼吸機能検査装置
２…スパイロメータ
３…制御ユニット
１０…制御部
１１…ガス供給部
１２…二酸化炭素センサ
１６…表示装置
２１…呼吸経路
２２…呼気経路
２３…吸気経路
２４…換気経路
３１…第１呼吸チューブ
３２…第２呼吸チューブ
５０…二酸化炭素吸収剤ケース
５２…マイクロファン
５４…換気用ファン
１０１…シリンダ
１０２…ピストン
１０５…シリンダ室
【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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