(57)【要約】【課題】  正確性の高く、安全かつ容易に取り扱える口腔関連圧力測定装置を実現することを目的とするものである。また消費電力が少なく、電池駆動可能で持ち運び容易な口腔関連測定装置の実現も目的としている。【解決手段】  プローブと圧力センサと加圧速度を制御可能なパルス幅変調方式により駆動される加圧ポンプが連通した側と、加圧ポンプ、安全弁および排気装置が連通した側とに振り分ける箇所に空気経路遮断装置を配置し、加圧中の異常時に加圧ポンプを停止および排気することを特徴とし、また舌により行うリハビリテーションにおいて、繰り返し回数を計数する基準を表示手段に表示することができ、また前記プローブの中空体に一定以上膨張防止のネットを設けたり、前記プローブに一体に取り付けられた給水手段を設けたことを特徴とする口腔関連圧力測定装置である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材料または可撓性材料からなる中空体を含むプローブと、前記中空体の圧力変化を検出する圧力センサと、前記中空体内を加圧する加圧ポンプと、前記圧力センサからの電気信号を読み取り前記加圧ポンプの制御を行いまた、前記圧力センサからの電気信号を圧力値に変換処理する演算制御処理手段と、前記圧力値等を表示する表示手段と、前記演算制御処理手段を操作する操作手段からなり、前記プローブと前記圧力センサと前記加圧ポンプが連通した空気経路を形成している口腔関連圧力測定装置において、前記空気経路であって、プローブと圧力センサとを連通する側と、加圧ポンプ側とに振り分ける箇所に前記制御手段により制御される電気駆動の空気経路遮断装置を配置したことを特徴とする口腔関連圧力測定装置。
【請求項２】
前記空気経路遮断装置によって振り分けられた空気経路の、加圧ポンプ側に安全弁を設けたことを特徴とする請求項１記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項３】
前記空気経路遮断装置によって振り分けられた空気経路の、加圧ポンプ側に前記空気経路を大気中と遮断または連通させる前記演算制御処理手段により制御される電気駆動の排気装置を設けたことを特徴とする請求項１及び２記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項４】
前記空気経路遮断装置および排気装置は短時間の通電により空気経路の連通および遮断を保持する電磁弁であることを特徴とする請求項１〜３記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項５】
前記空気経路遮断装置が、プローブ側からの圧力によって押さえつけられる方向で保持される可動式の弁により構成されることを特徴とする請求項１〜４記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項６】
前記空気経路遮断装置にて振り分けられた前記プローブと前記圧力センサ側の空気経路において、プローブ以外の空気経路の容積をプローブの全容積よりも小さくしたことを特徴とする請求項１〜５記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項７】
前記加圧ポンプはパルス幅変調方式により駆動され、加圧ポンプの加圧速度を可変可能としたことを特徴とする請求項１〜６記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項８】
前記加圧ポンプにより前記中空体を所定の圧力へ加圧後、停止する際に、前記空気経路遮断装置にて空気経路を遮断した後、前記加圧ポンプの加圧を停止することを特徴とする請求項７記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項９】
所定の圧力に前記中空体を加圧する途中過程において、前記所定の圧力に達する前に所定時間加圧ポンプを停止または、加圧速度を減速することを特徴とする請求項７及び請求項７記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１０】
前記加圧ポンプにて継続的に前記中空体を加圧中に、一時的に圧力が減少する変化を検知して加圧ポンプの加圧を停止することを特徴とする請求項７〜９記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１１】
前記中空体を加圧中に前記操作手段のいずれを操作しても、前記加圧ポンプの加圧を停止することを特徴とする請求項１〜１０記載の口腔関連圧圧力測定装置。
【請求項１２】
前記加圧ポンプにて前記中空体を加圧する前に、前記空気経路遮断装置および前記排気装置を伴に連通し、前記プローブ、圧力センサ、加圧ポンプを大気中と連通させ、前記圧力センサにより得られる圧力値が、所定の値以下に下がらなかった場合、加圧を行わないことを特徴とする、請求項３〜１１記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１３】
請求項１０〜１２に記載の事項により加圧ポンプの加圧を停止した場合または前記操作手段の一つである装置電源のＯＮ、ＯＦＦスイッチをＯＦＦにする場合に、前記空気経路遮断装置および前記排気装置を伴に連通し、前記プローブ、圧力センサ、加圧ポンプを大気中と連通させ前記中空体内部および空気経路の圧力を減圧することを特徴とする、請求項３〜１２記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１４】
前記空気経路遮断装置および排気装置は同時に通電駆動しないことを特徴とする請求項３〜１３記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１５】
前記空気経路遮断装置および前記排気装置を伴に連通し、前記中空体、圧力センサ、加圧ポンプを大気中と連通させ、このときの圧力をゲージ圧として記憶することを特徴とする請求項１〜１４記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１６】
前記弾性材料または可撓性材料からなる中空体を含むプローブを口に含み、前記中空体を舌により押圧、非押圧または吸引、非吸引を繰り返し行うリハビリテーションにおいて、前記押圧、非押圧または吸引、非吸引の繰り返し回数を計数する基準となる境界圧力値として上限値および下限値を設け、前記表示手段に圧力の変動を示すバーグラフと伴に、前記上限値、下限値の位置を示す表示を前記表示手段に伴に表示することを特徴とする請求項１〜１５記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１７】
前記中空体に一定以上膨張防止のネットを設けたことを特徴とする請求項１〜１６記載の口腔関連圧力測定装置。
【請求項１８】
前記プローブに一体に取り付けられた給水手段を設けたことを特徴とする請求項１〜１７記載の口腔関連圧力測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は人体に関する、舌、舌下筋肉、唇、頬、肛門などの可動部の機能を診断およびリハビリする目的などで、舌圧、舌下筋圧、口唇圧、頬圧力、肛門圧力などの人体関連、主に口腔関連の圧力を測定するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
口腔関連圧力測定の方法として舌圧の測定装置の例があり、これは測定前に予め絞り球により手動にて空気を送り込んで加圧されたバルーンをプローブとして用い、口腔にバルーン挿入して舌で押圧し、バルーンと連通した圧力センサーにおいて、空気圧を検出して電気信号に変換することにより舌圧を検出し、検出された舌圧を多目的コンピュータへ伝送し、舌圧の最大値を前記多目的コンピュータ上で動くプログラムにて判定するように構成されている（特許文献１参照。）。
【０００３】
また、バルーンと結合された保持具を含むプローブを用い、バルーンの内部と連通した圧力検知部により、バルーン内部の空気圧を検出するように構成されたものもある（特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第５６０９１６１号明細書
【特許文献２】特開２００１−２７５９９４号公報
【０００５】
また、人体関連の圧力を測定する装置として、従来より電子血圧計がある。図１３（Ａ）、（Ｂ）によりその概略構成を説明する。この電子血圧計は、血圧の測定箇所として被験者の腕に巻かれて動脈を圧迫するための空気の袋であるカフ１００、カフ１００内を加圧するために操作される加圧ポンプ１０２、カフ１００内を減圧するための電磁式排気弁１０３、カフ１００内の圧力を検出するための圧力センサ１０４、カフ１００内への加圧が一定以上になった際に機械的に排気をするための安全弁１０５、種々の制御を実行するための演算制御処理装置（ＣＰＵ）１０６、各種情報を表示する表示部（ＬＣＤ）１０７及び外部操作される各スイッチ１０８を備える。加圧ポンプ１０２、排気弁１０３、圧力センサ１０４及び安全弁１０５とカフ１００とはゴム管１０１で連結され、空気経路を構成している。
【０００６】
このような血圧計を用いた口腔関連の圧力測定の際は、口腔内にプローブが挿入された状態にて誤ってバルーンを加圧ポンプにより加圧したり、バルーンが異常膨張すると非常に危険であるため、電子血圧計が有しない安全対策上の機構や制御が必須となるが、上記先行技術の口腔関連圧力測定装置にはそのような構成はなかった。
【０００７】
また、血圧計の加圧ポンプ１０２や安全弁１０５は一般に構造上、機密性が高くないため、カフ１００を前記プローブに置き換えて口腔関連圧力測定装置を構成しても舌圧等の測定やリハビリで前記中空体となるバルーンの押圧や吸引を繰り返すことにより、空気漏れを起こしてしまい、正確な測定が困難となる。
【０００８】
上記電子血圧計に構成されるような安全弁１０５を設置しようとしても、圧力測定の際にはある一定圧に膨らませたバルーンに、測定による押圧が更に加わることとなり、安全弁が作動する限界圧の設定が非常に困難であった。このことを具体的に説明すると、舌圧測定において、今回用いた天然ゴム製のバルーン内の空気圧とバルーン直径の関係を図５に示すが、口腔内でバルーンを３０ｋＰａ以上の圧力で膨らまし続けると被験者の口腔内を塞ぐ大きさ（直径２５ｍｍ以上）にまで膨らみ続け、被験者にとって非常に危険となる。一方、押圧による舌圧値を測定する際には、バルーンを２０ｋＰａに初期加圧して口腔内に挿入し、バルーンを押圧圧縮することにより、バルーン内の空気圧の最大値は７０ｋＰａに達することがある。したがって、安全弁の作動値を３０ｋＰａに設定すると、上述した舌圧測定が不可能となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明はこのような問題を解決して、正確性の高く、安全かつ容易に取り扱える口腔関連圧力測定装置を実現することを目的とするものである。また消費電力が少なく、電池駆動可能で持ち運び容易な口腔関連測定装置の実現も目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明は、弾性材料または可撓性材料からなる中空体を含むプローブと、前記中空体の圧力変化を検出する圧力センサと、前記中空体内を加圧する加圧ポンプからなり、前記中空体及び前記プローブと前記圧力センサと前記加圧ポンプが連通した空気経路を形成している口腔関連圧力測定装置において、前記空気経路であって、プローブと圧力センサとを連通する側と、加圧ポンプ側に振り分ける箇所に電気駆動の空気経路遮断装置を配置したものであり、このような構成によって、空気漏れが最小限に抑えられ、正確な測定が可能となる。
【００１１】
また、前記空気経路遮断装置によって振り分けられた空気経路の、加圧ポンプ側に安全弁を設けたことにより、中空体に押圧等の測定によりかかる圧力に関係なく安全弁が作動する限界値の設定が可能となり、安全性が高い口腔関連圧力測定装置が提供できるだけでなく、安全弁からの空気漏れも測定に影響を及ぼさないこととなる。
【００１２】
また、前記空気経路遮断装置によって振り分けられた空気経路の加圧ポンプ側に電気駆動の排気装置を配置することが好ましく、このことにより、バルーンの加圧値を変更する場合やゲージ圧を補正するために、いちいちプローブを取り外すことがなくなり、バルーン内の空気圧の自動減圧が可能となり操作が容易になる。またバルーンの異常膨張などの緊急時には、排気装置によりバルーン内の空気を排気し減圧することができる。また、空気漏れ要因となる加圧ポンプ、安全弁、排気弁を連通した空気経路に配置し、空気経路遮断装置によって、プローブ及び圧力センサを連通する空気経路から遮断したことにより空気漏れを最小限に抑え正確な測定が可能となる。
【００１３】
また、前記空気遮断装置および排気装置を短時間の通電により遮断および連通を保持する電磁弁（ラッチングバルブ等）にすることにより、電力消費を抑えることができ電池駆動に適し、持ち運びが容易になる。
【００１４】
また、圧力を測定する際には一般に、吸引よりも押圧力のほうが大きいため、前記空気経路遮断装置が、プローブ側からの圧力によって押さえつけられる方向で保持される可動式の弁により構成されることが望ましい。このことによって、測定時に密閉度が高まり、更に空気漏れが改善される。
【００１５】
また、前記空気経路遮断装置にて振り分けられた前記プローブと前記圧力センサ側の空気経路において、プローブ以外の空気経路の容積をプローブの全容積よりも小さくすることが好ましい。これによって舌の押圧または吸引に伴う中空体の体積変化による中空体内部の圧力変化率を大きくすることができ、測定値の再現性が高まる。
【００１６】
また、加圧ポンプを電池駆動した場合、電池消耗からなる電池電圧低下による加圧速度の低下や、加圧ポンプの劣化やばらつきによる加圧速度の変動を前記演算制御処理装置によりモニターし加圧速度を自動補正したり、また、前記バルーンへの加圧速度を調整するため、加圧ポンプへ加える駆動電圧波形をパルス幅変調により制御することで、省電力にて加圧速度が可変可能となり、常に安定した加圧を行うことができる。また、加圧速度を徐々に上げていくことができ、最適な加圧速度に微調整することができる。
【００１７】
また、予め設定された加圧値に対して正確な加圧を施すために、バルーンを所定の圧力に加圧後、加圧ポンプ停止による空気経路内部の圧力の減少を考慮して、加圧ポンプの加圧を停止する際には、前記空気経路遮断装置にて空気経路を遮断した後、加圧ポンプの加圧を停止することが望ましい。
【００１８】
また、加圧ポンプの特性として加圧時に加圧速度が速いほど大きな脈動が生じ、また加圧ポンプにより圧縮注入された空気が前記空気経路にて安定化するまで遅延が生じるため、予め設定された加圧値に対して短時間で正確な加圧を施すために、前記空気経路内の圧力が前記予め設定された圧力に達する前に一旦加圧ポンプを停止または減速させ空気経路内の圧力が安定化した後、再び加圧ポンプの加圧速度を除々に可変することで常に安定した加圧を行うことができる。
【００１９】
本願発明は、弾性材料または可撓性材料からなる中空体を含むプローブからなっており、この中空体が異常膨張した際は破裂の可能性や誤って口腔内にプローブを挿入した状態で加圧した場合、大変危険である。そのため加圧ポンプにて継続的に加圧中に、前記中空体の特性から異常膨張する前に一時的に圧力が減少する動作を検知して加圧ポンプの加圧を停止する機能を設けた。このことにより、中空体の異常膨張を防止することができ、安全性に優れたものとなった。
【００２０】
更に、前記中空体が異常膨張した際の緊急停止手段として、加圧停止スイッチを設けても良いが、緊急時におけるケアレスミス等の誤操作を避けるため、口腔関連圧力測定装置に取り付けられたいずれのスイッチを押しても加圧を停止可能としたことにより、異常事態に緊急に対応することができ、安全性に優れたものとなった。
【００２１】
更に、加圧前に前記空気経路を大気中と連通させ、前記空気経路が所定の圧力まで減圧したかどうかをモニターすることで、前記空気経路遮断装置や排気装置が正常動作しているかどうかを検知することが可能であり、安全性に優れたものとなった。
【００２２】
また、前記異常を検知したとき、前記空気経路を大気中と連通させ、前記空気経路を大気圧まで減圧することで、すぐさま危険回避を行え安全性に優れたものとなった。また、電源のＯＦＦ時においては、前記空気経路を大気中と連通することにより、プローブの安全な取り外しや、前記空気経路と大気との圧力差により、前記空気経路に外部からゴミ等の異物が侵入し、前記空気経路遮断装置や排気装置にゴミが詰まることによる空気漏れを防止することができた。
【００２３】
また、前記口腔関連圧力測定装置を電池駆動した場合、電池消耗により電池電圧が低下すると、電池内のインピーダンスが上昇し電流供給能力が落ち、前記空気経路遮断装置、排気装置等の消費電流の大きい負荷を同時に駆動することは困難となる。そこで、電池を昇圧回路（ＤＣＤＣコンバーター等）に接続し供給電圧を昇圧安定化し、前記空気経路遮断装置および排気装置を駆動する電源としても良いが、前記電池内のインピーダンスが上昇すると、大きな電流を供給する場合、昇圧回路を用いたとしても前記空気経路装置や排気装置等の大きな電流を要する負荷を駆動した場合、大きな電圧降下が起こり、同一電源にて駆動される前記演算制御処理装置等に異常をきたす恐れがあるため、駆動に大きな電力を必要とする前記空気経路遮断装置および排気装置を別々の時間に駆動することにより、電圧降下を最小限に抑え、安定動作が可能となった。
【００２４】
また、舌圧を測定する場合、前記バルーン内の空気圧は所定の設定圧力（ゲージ圧）に正確に加圧する必要がある。このとき大気圧の変動は誤差となるため、これを補正する機能が必要であるが、前記空気経路遮断装置および排気装置を大気圧に連通し、このときの圧力をゲージ圧０ｋＰａとして加圧のための基準として自動記憶することにより、いちいちプローブを取り外す等の手間を省き、またプローブを取り外さないでゲージ圧補正を行う等のケアレスミスを防止できるという特徴を持つ。
【００２５】
前記加圧された中空体を被験者が舌により押圧と非押圧または吸引、非吸引を繰り返して行い、非押圧から押圧までを１回または、非吸引から吸引までを１回として計数を行うリハビリテーションにおいて、押圧または吸引の境界値となる上限値および非押圧または非吸引の境界値となる下限値を圧力の変化を表すバーグラフとともに表示することにより、被験者は舌の押圧、非押圧または吸引、非吸引の境界圧力値を表示器により確認しながら確実にリハビリテーションを行うことが出来るという特徴を持つ。
【００２６】
また、安全性を考慮して、前記バルーンに一定以上膨張防止のネットを設ける等の一定以上膨張防止機構を設けるとよい。
【００２７】
また、嚥下機能を評価するに当たり、測定前に被験者の口腔内に一定量の水を含ませ、その後、前記プローブを口腔内に挿入し、被験者が水を飲み込むときの前記バルーンの圧力変化や舌圧をモニターすることは、被験者の嚥下能力を評価する上で重要な指標となるが、このとき、被験者の口腔内に一定量の水を含ませた後、プローブを口腔内に挿入する時点で口腔内から含ませた水が漏れたり、被験者が吐き出したり、誤嚥を起こしたりという場合があり測定の再現性が失われるだけでなく、誤嚥を起こすという非常に危険状態になる。これを高齢者に行わせるにはさらに危険と困難を伴うという問題があったが、プローブと並行して給水チューブを設けることにより、プローブを挿入後口を閉じた状態にて、前記給水チューブより口腔内に一定量の水の供給が可能であり、安全性と再現性という観点から非常に扱いやすいものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
弾性材料または可撓性材料からなる中空体を含むプローブと圧力センサと加圧速度を制御可能なパルス幅変調方式により駆動される加圧ポンプが連通した空気経路を形成している口腔関連圧力測定装置において、プローブと圧力センサとを連通する側と、加圧ポンプ側とに振り分ける箇所に空気経路遮断装置を配置し、加圧ポンプ側に安全弁および前記空気経路遮断装置とは別の時間に駆動される排気装置を設け、前記中空体を加圧中の異常時に加圧ポンプの加圧を停止および排気し、また前記プローブを口に含み、前記中空体を舌により押圧、非押圧または吸引、非吸引を繰り返し行うリハビリテーションにおいて、繰り返し回数を計数する基準となる圧力値を前記表示手段に表示することができ、また前記中空体に一定以上膨張防止のネットを設けたり、前記プローブに一体に取り付けられた給水手段を設ける。
【実施例１】
【００２９】
図１〜４は本発明の１実施例を説明するものであって、図１は口腔関連圧力測定装置を説明する概略図、図２は本装置の内部構造を説明する構成図、図３は空気経路遮断装置となる電磁式遮断弁（以下遮断弁と呼ぶ）７および排気装置となる電磁式排気弁（以下排気弁と呼ぶ）９を説明する断面図である。
【００３０】
図において、１は弾性材料または可撓性材料からなる中空体のバルーン２を含むプローブで、舌圧等を測定する測定装置３にチューブ４を介して着脱可能に取り付けられている。測定装置３は、内部にバルーン２の変形による空気圧の変動を検出するための圧力センサ６、バルーン２内を加圧するために操作される加圧ポンプ８、空気経路５、１１を遮断または連通するための遮断弁７、大気圧開放された空気経路１２と１１を連通しバルーン２内を大気圧開放し減圧するための排気弁９、バルーン２への加圧が一定値以上になった際に機械的に排気を行うための安全弁１０及び各種の演算制御を実行するための演算制御処理装置（ＣＰＵ）１３を備えており、また外部に圧力値や波形等のデータを表示するＬＣＤ表示部１４、外部操作される複数のスイッチ１５、加圧中に点灯するランプ１６、異常時に点灯するランプ１７、操作音や警告音およびリハビリテーション時のカウントに合わせて音を発するためのブザー１８、プローブ１を捕持するプローブ置場１９を備えている。
【００３１】
プローブ１、圧力センサ６は遮断弁７を介して加圧ポンプ８、排気弁９、安全弁１０と、空気経路４、５、１１にて気密に連結された空気経路を構成している。遮断弁７、および排気弁９は空気経路の遮断および連通を行う弁であり、短時間の電圧の印加により弁が可動、保持される構造になっている。
【００３２】
使用に際しての空気経路の状態、バルーン内の空気圧の変化、および加圧ポンプの動きを図４により説明する。まず操作スイッチ１５の一つである加圧開始スイッチを押すと加圧ランプ１６が点灯し、加圧ポンプを駆動する前に、遮断弁７および排気弁９を連通し、バルーン２内部の空気圧を大気圧まで減圧する（図４のｔ１〜ｔ２）。次に、ＣＰＵ１３は圧力センサー６からの信号をモニターし、バルーン内部の空気圧が大気圧付近まで減圧すれば遮断弁７および排気弁９が正常動作していると判定して加圧処理に移行する。
【００３３】
ここで、バルーン内部の空気圧が大気圧付近まで減圧できなかった場合ＣＰＵ１３は異常と判定し、遮断弁７および排気弁９をともに連通し、バルーン内の空気圧を減圧し、加圧ポンプ８停止状態にて異常であることをＬＣＤ表示部１４に表示し、異常ランプ１７を点灯して加圧動作を終了する。
【００３４】
前記正常動作においては排気弁９を遮断し、パルス幅変調駆動にて加圧ポンプ８を高速駆動し、バルーン内空気圧を設定圧力値の９０％まで素早く加圧する（図４のｔ３〜ｔ４）。ここで、加圧ポンプの停止または減速を行い空気経路の内部圧力が安定化するまで待つ（図４のｔ４〜ｔ５）。ここで、この待ち時間（図４のｔ４〜ｔ５）は必ずしも必要なものではなく、空気経路の特性やバルーンの特性に応じて使い分ける。
次に、加圧ポンプの加圧速度を緩やかな速度（図４のｔ３〜ｔ４の加圧速度よりも遅い速度）で設定圧力値まで加圧する（図４のｔ５〜ｔ６）。次に、設定圧力値まで到達したら、遮断弁７を遮断し（図４のｔ６）、加圧ポンプ８を停止する（図４のｔ７）。
【００３５】
また、加圧ポンプ８による加圧中において設定圧力値に達しても加圧ポンプ８が停止せずなおかつ遮断弁７も連通状態にて動作しない等の異常時には、安全弁１０が開状態に作動して、安全弁１０より機械的に排気、減圧がなされ、危険を回避できる。これは前記遮断弁７によって振り分けられた空気経路の、加圧ポンプ８側に安全弁１０を設けたことにより、バルーン２に押圧等の測定によりかかる圧力に関係なく安全弁が作動する限界値の設定が可能となったことによるものであり、具体的には、安全弁１０が作動する限界値を３０ｋＰａに設定しておくと、上述のような加圧ポンプ８による加圧中に、バルーン２が３０ｋＰａを超えると安全弁１０が作動する。一方、測定時にバルーン２の設定圧力値を２０ｋＰａ、舌圧によりバルーン２にかかる圧力の最大値が５０ｋＰａとすると、バルーン２には合計７０ｋＰａの圧力がかかり、安全弁１０の作動限界値の３０ｋＰａを超えても、測定時には遮断弁７が遮断状態となっており安全弁１０が空気経路から切り離されているため、安全弁１０は作動せず空気漏れのない正確な測定が可能となる。
【００３６】
またバルーン２の押圧、吸引を行う等して測定する場合は、遮断弁７は遮断状態となるため、空気漏れの起き易い加圧ポンプ８、排気弁９も空気経路５から完全に切り離されており、正確な測定が可能となる。
【００３７】
上記遮断弁および排気弁の通電駆動において、電源に対する負荷を軽減するため、前記遮断弁および排気弁は別々の時間に駆動されるものとする。
【００３８】
前記遮断弁７、排気弁９の断面構造を図３に示す。この図において、フレーム２０の左下側に設けた貫通孔２１が加圧ポンプ８側の空気経路１１と連結され、その隣の貫通孔２２がプローブ１側を接続する空気経路５と連結されている。フレーム２０内部には、貫通孔２１に対向してパッキン２４を装着した軟鉄よりなる駆動軸２６が構成され、この駆動軸２６を移動させるための電磁コイル２８および電磁コイルの通電端子である端子２９、貫通孔２１と２２を遮断保持するためのコイルバネ２５、また貫通孔２１と２２を連通保持するためのマグネット２７が配置されている。ここで貫通孔２３は本件には無用であり、機械的に密閉しているものとする。図３の電磁弁はラッチングバルブと呼ばれているものであり、端子２９に極性を変えて短時間通電することにより、遮断もしくは連通状態を非通電にて保持可能な電池駆動に適した電磁弁である。
【００３９】
また、舌圧の測定に際して、一般に吸引より押圧力の方が大きいため、通常時、加圧ポンプ８側と連結され貫通孔２１に対して遮断状態で駆動軸２６を保持する事は、押圧による空気圧によって駆動軸２６が貫通孔２１に対して押し付けられる状態となり、バネ２５の付勢力と相まってより機密性が高まる。これはラッチングバルブ以外の他の電磁弁においても同様の効果を得る。
【００４０】
図２に示す空気経路４、５の全容積は、バルーン２を含むプローブ１の全容積よりも小さくなるように構成してある。これによって、バルーン２の押圧や吸引によりかかる圧力を測定するための、微細なバルーン２の変形を検知することが可能となり、測定値の正確性や再現性が高まった。これは理想気体にて圧力×容積＝一定という理論式から容積変化を起こさない空気経路４、５を極力小さくすることで、プローブ１の容積変化による圧力変化を大きくできるということによる。
【００４１】
図５はバルーンを天然ゴム製の中空体としたときのバルーン内圧力とバルーンの直径を計測した膨張関係を示すグラフである。バルーン２は圧力が増大していくとそれに伴いバルーンの径も増大し、膨張していくが、グラフ上のＰ点の圧力を最大値としてそれ以後はバルーンは膨張するが、圧力は減少するという現象が表れる。すなわち、Ｐ点を境界にＰ点よりも小さい圧力でバルーン２はますます膨張することとなり、バルーン２が破裂する可能性もあり、大変危険である。また、これが被験者の口腔内に挿入されたバルーンであれば、誤って加圧を実行し口腔内を塞いでしまったらさらに危険である。
【００４２】
設定圧力値の設定ミスや、バルーンそのものの製造ばらつきや不良によりバルーンの前記Ｐ点を個々に検査設定することはコストアップとなり、また万全なものとは言えない。
例えば、前記Ｐ点が製造不良により１０ｋＰａとなったとき、２０ｋＰａに設定圧力を設定後、加圧ポンプ８により加圧しても２０ｋＰａに達せずに異常膨張を続けるという大変危険な事態となる。そこで、異常膨張を起こす時点での減圧特性（Ｐ点以後の圧力変化）を検知してこれを異常と認識し、加圧ポンプを緊急停止および排気するようにすれば、確実に異常膨張という危険な状態を回避可能である。
【００４３】
図６は異常膨張を検知し緊急停止を説明する概略のフローチャート図である。スイッチ１５の一つである加圧開始スイッチを押すと加圧が開始され（ステップＳ１００）、加圧処理するパラメータが初期化され、加圧開始からのバルーン内の最大圧力値を記憶保持するパラメーターは図４のｔ３時点での圧力に設定される（ステップＳ１０１）。次に前述した手順にてバルーンは加圧されるが、このとき所定時間間隔にてバルーン内の圧力を現在圧力値としてモニターし、現在圧力値が過去の最大圧力値よりも大きければ、最大圧力値パラメータに現在圧力値を更新記憶する（ステップＳ１０４）。これを加圧が終了する判定条件まで繰り返す（ステップＳ１０５）。このとき加圧途中において前記更新記憶された最大圧力値よりも現在圧力値が１ｋＰａ減圧したことを検知した場合（ステップＳ１０３）、加圧ポンプ８を緊急停止および内部空気を排気し、異常状態を前記ＬＣＤ表示部１４および異常ランプ１７にて被験者３１に知らせることで異常膨張による危険な状態を回避できる。
【００４４】
また、緊急停止に対応して、いかなるスイッチ１５で操作しても、緊急に加圧を停止およびバルーン内の空気を排気減圧することが可能である。この際、正常に加圧がなされなかったことをＬＣＤ表示部１４や異常ランプ１７、ブザー１８によるアラーム音等で被験者に知らせることが可能である。
【００４５】
図７は、前記バルーン２を舌で押圧・非押圧を繰り返し行うリハビリテーションにおいて、ＬＣＤ表示部１４に表示されたデータ表示の一例を示すものである。図８はバルーン内空気圧の変化と押圧・非押圧に伴う繰り返し回数の計数の関係を示している。ＬＣＤ表示部１４の上部には押圧・非押圧または吸引・非吸引の繰り返し回数と現在のバルーンの圧力値を表示し、その下に、圧力値に応じて左右に伸び縮みするバーグラフ３０および計数を行う境界圧力値となる上限値３２、下限値３１を表す位置に目印となる境界値バーを表示する。前記上限値３２および下限値３１は計数を行う上でのヒステリシスの関係にあり、図８に示すように一旦下限値に下がってから上限値を超えると回数をカウントアップ表示する。ここで被験者にこの上限値３２および下限値３１が認識可能なようにＬＣＤ表示部１４に表示することで、押圧・非押圧に伴う繰り返し回数をカウントアップさせるためにはどの圧力値まで押圧・非押圧にすれば良いか認識可能で、また上限値および下限値の差を大きくすることで、被験者に押圧・非押圧におけるしっかりとした舌の動きをさせることが可能となり、実効性のあるリハビリテーションを行わせることができる。
【００４６】
図９は本発明の第２実施例を示す空気経路遮断装置の断面図であり、この空気経路遮断装置４１は、フレーム４３の前面に設けた貫通孔４２が図示しない加圧ポンプへチューブにより接続され、同じくフレーム４３に設けた貫通孔４４がプローブへチューブにより接続される。貫通孔４２に面して、フレーム４３内にパッキン４５を装着した駆動軸４６が構成され、この駆動軸４６を移動させるための電磁コイル４７、磁性体４８からなる電磁式駆動手段と、駆動軸４６を貫通孔４２に閉じた状態に保持させるように付勢するバネ４９が配置されている。
【００４７】
以上の構成からなる電磁弁を利用して、測定中は電磁コイル４７が非通電となり、バネ４９の付勢力によって貫通孔４２が遮断状態に保持されている。また加圧ポンプによる加圧、または排気弁による減圧中は、電磁コイル４７に通電して電磁力を発生させ、この電磁力によって駆動軸４６を図９の右方向に移動させ、貫通孔４２を貫通孔４４と連通状態とする。
【００４８】
図１０は本発明の第３実施例を示す空気経路遮断装置の断面図である。この空気経路遮断装置５１は、図１０の右面に設けた貫通孔５３が図示しない加圧ポンプへチューブにより接続され、同じく図５の左上方に設けた貫通孔５４がプローブへチューブにより接続される。装置５１内には、貫通孔５３に面してバタフライ弁５９が設けられ、開閉保持装置５６のアクチュエータ５７がバタフライ弁５９とジョイント６０を介して接続されている。図に示すように、加圧ポンプによる加圧、または排気弁による減圧中は、アクチュエータ５７が伸縮し、バタフライ弁５９は円弧状に動かされ、貫通孔５３を連通状態とする。
【００４９】
空気経路遮断装置は上述の実施例に限られるものでなく、前記空気経路を遮断、連通（開閉）保持機能つきの、他の電磁弁やスライドバルブ等で構成することが可能である。
【００５０】
図１１は本発明の第４実施例を示すプローブの正面図である。このプローブ６１を構成するバルーン６２は、網状のネット６３を介在させた弾性材料または可撓性材料により形成される。このネット６３は、バルーン６２の異常膨張による破裂を防止する他、ネット６３の強度を設定することにより、バルーン６２の最大膨張径を設定することが可能となり、安全性の面において優れている。
【００５１】
この他にもプローブのバルーンを異常膨張防止を目的として変形率の小さいポリ塩化ビニール等で製作するなど、バルーンが異常膨張しない材質にすることも安全上有効である。
【００５２】
図１２は本発明の第５実施例を示すプローブの正面図である。このプローブ７１の保持部７３に沿わせるまたは一体整形された給水チューブ７４を設けることにより、プローブ７１を口腔内に挿入後、口を閉じた状態にて前記給水チューブ７４より口腔内に一定量の水の供給が可能であり、水を飲み込むときの嚥下における舌の動きや舌圧を測定するうえで安全性と再現性という観点から非常に扱いやすいものとなった。
【００５３】
本発明は以上の実施例に限られたものではなく、例えば空気経路遮断弁および排気弁が一体となったものとしても良い。また、前記表示部にバックライトを付加した場合、遮断弁や排気弁および加圧ポンプが駆動されるときは電源の負荷を軽減するため自動的にバックライトを消灯しても良い。また、遮断弁や排気弁にゴミの浸入により遮断性能が劣化することを防止するために、空気経路の出入り口にエアーフィルターを設けたり、強制的にゴミを排除するために一定時間加圧および減圧を繰り返しゴミを空気経路より排除する動作をさせても良い。また、口腔関連圧力測定装置にＵＳＢ等の通信手段を備え、データのプリントアウトやパソコンとのデータ通信を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の１実施例を示す口腔関連圧力測定装置の概略図である。
【図２】同測定装置の内部構造を説明する構成図である。
【図３】同空気経路遮断装置および排気装置の断面図である。
【図４】同測定装置の加圧時における時間経過に伴うバルーン内圧力の変化を示す図である。
【図５】圧力とバルーンの膨張関係を示すグラフである。
【図６】バルーンの異常膨張時における緊急停止を説明する概略のフローチャート図である。
【図７】リハビリテーションでの表示されるデータ表示画面の一例である。
【図８】リハビリテーションでのバルーンの押圧、非押圧に伴うバルーン内圧力の変化と押圧、非押圧の繰り返し回数の計数を示す図である。
【図９】本発明の第２実施例を示す空気経路遮断装置の断面図である。
【図１０】本発明の第３実施例を示す空気経路遮断装置の断面図である。
【図１１】本発明の第４実施例を示すプローブの正面図である。
【図１２】本発明の第５実施例を示すプローブの正面図である。
【図１３】電子血圧計の一例を説明するもので、（Ａ）は内部構造を説明する構成図、（Ｂ）はその概略図である。
【符号の説明】
【００５５】
１、６１、７１  プローブ
２、６２、７２  バルーン
３  口腔関連圧力測定装置
４  チューブ
５、１１、１２  口腔関連圧力測定装置内部の空気経路
６  圧力センサ
７  電磁式遮断弁
８  加圧ポンプ
９  電磁式排気弁
１０  安全弁
１３  演算制御処理装置（ＣＰＵ）
１４  ＬＣＤ表示部
１５  スイッチ
１６  加圧ランプ
１７  異常ランプ
１８  ブザー
１９  プローブ置き場
２１、２２、２３、４２、４４、５３、５４  貫通孔
２０、４３  フレーム
２４、４５  パッキン
２５  コイルバネ
２６、４６  駆動軸
２７  マグネット
２８、４７  電磁コイル
３０  バーグラフ
３１  下限値を示すバー
３２  上限値を示すバー
４１、５１  空気経路遮断装置
４８  磁性体
４９  バネ
５６  開閉保持装置
５７  アクチュエーター
５９  バタフライ弁
６０  ジョイント
６３  ネット
７３  保持部
７４  給水チューブ
８０  被験者の舌
８１  被験者
【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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