(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査プレートの一面に被検者が鼻息を吹き付けることにより生成される水滴群からなる鼻息パターンを撮影して前記被検者の鼻腔通気度を検査する鼻腔通気度検査装置において、
前記検査プレートにその他面側から平行光を照射する光学系と、
前記光学系に光を入射させる点光源と、
前記検査プレートから出射される光を前記光学系の少なくとも一部を介して受容し前記鼻息パターンを撮影する撮影装置と、
前記光学系、前記点光源及び前記撮影装置を覆うと共に前記被検者が前記検査プレートの前記一面に対向して鼻を配置する場合に前記被検者の口と対向されるべき対向面を有するケースとを備え、
前記検査プレートの前記第一面と前記ケースの前記対向面とのなす角が鋭角となっていることを特徴とする鼻腔通気度検査装置。
【請求項２】
前記光学系が、前記点光源から出射される光を平行光化するフレネルレンズを備えることを特徴とする請求項１に記載の鼻腔通気度検査装置。
【請求項３】
前記光学系が、前記点光源から出射される光を平行光化するコリメートレンズを備えることを特徴とする請求項１に記載の鼻腔通気度検査装置。
【請求項４】
前記点光源が、前記光学系の光軸の周囲に配置され、前記撮影装置が前記光学系の光軸上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の鼻腔通気度検査装置。
【請求項５】
前記光学系が、前記検査プレートに対向する位置に配置される反射ミラー又はビームスプリッタを備え、前記反射ミラー又は前記ビームスプリッタの反射面が前記検査プレートの前記一面と鋭角をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の鼻腔通気度検査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鼻疾患の症状の一つである鼻閉塞の程度などを診断するための鼻腔通気度検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鼻腔通気度検査装置としては、例えば特開平１０−８０４１５号公報に開示されるものがある。同公報に記載の鼻腔通気度検査装置は、検査プレートの下方に複数のＬＥＤ等からなる面光源を備えており、その面光源により平行光を作り出し、検査プレートとの間に配置されるハーフミラーを通して検査プレートの裏面を照明し、検査プレートで反射される光をハーフミラーで反射して撮影装置に導くものである。そして、これら面光源、ハーフミラー、撮影装置は、直方体形状のケースの内部に収容され、ケースは、検査プレートを固定する上部と、被検者の口が対向されるべき対向面とを有している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような鼻腔通気度検査装置は、検査プレートの上面に被検者が鼻息を吹き付けることで生成される水滴群を撮影装置で撮影することによって、被検者の鼻息パターンをリアルタイムにかつ定量的に測定し、被検者の鼻腔通気度を決定できる点で優れている。
【０００４】
従って、この装置を臨床現場で用いることは有用であるが、この場合、より高精度に鼻息パターンを測定できることが望ましい。
【０００５】
そこで、本発明は、より高精度に被検者の鼻息パターンを測定することができる鼻腔通気度検査装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した。すなわち、前述した従来の公報に記載の鼻腔通気度検査装置では、ケースが直方体形状であるため、検査プレートの上面と、ケースの対向面とのなす角が直角となり、被検者が検査プレートの上方に鼻を配置しようとすると、被検者の口や顎がケースに当たることになる。ここで、検査中、被検者が動かなければ問題はないが、被検者が口や顎を動かしてしまった場合には、鼻の位置が変動し、被検者の鼻息パターンを安定して測定できず、その結果、鼻息パターンの測定精度が必ずしも十分ではなくなる。
【０００７】
そこで、本発明は、検査プレートの一面に被検者が鼻息を吹き付けることにより生成される水滴群からなる鼻息パターンを撮影して被検者の鼻腔通気度を検査する鼻腔通気度検査装置において、検査プレートにその他面側から平行光を照射する光学系と、光学系に光を入射させる点光源と、検査プレートから出射される光を光学系の少なくとも一部を介して受容し鼻息パターンを撮影する撮影装置と、光学系、点光源及び撮影装置を覆うと共に被検者が検査プレートの一面に対向して鼻を配置する場合に被検者の口と対向されるべき対向面を有するケースとを備え、検査プレートの第一面とケースの対向面とのなす角が鋭角となっていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、被検者が検査プレートの一面に鼻息を吹き付けると、その一面に水滴群で構成される鼻息パターンが生成される。そして、点光源からの光が光学系に入射され、検査プレートにその他面側から平行光が照射されると、検査プレートからの光が光学系を通って撮影装置で撮影され、鼻息パターンが撮影装置で撮影される。被検者が検査プレートの一面に対向する位置に鼻を配置するときには、検査プレートの一面とケースの対向面とのなす角が鋭角となるので、被検者の口や顎がケースに当たり難くなり、鼻を検査プレートの一面に対向する適切位置に安定して配置することが可能となる。更に、点光源と、光を平行光化する光学系とを組み合わせることで、点光源、光学系、撮影装置の占有スペースを小さくでき、ケースの小型化、ひいては装置の小型化が可能となる。
【０００９】
また、本発明の鼻腔通気度検査装置では、点光源が光学系の光軸の周囲に配置され、撮影装置が光学系の光軸上に配置されていてもよい。この場合、鼻息による水滴群をつけない状態では、点光源が光学系の光軸の周囲に配置されているため、検査プレートの一面での直接反射光が撮影装置の周囲に戻ってくるが、撮影装置では撮影されないため、全体が暗く写し出される。鼻息による水滴群がついた状態では、水滴群による散乱光が撮影装置で撮影されるようになり、暗い視野の中で鼻息パターンが明るく写し出される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の鼻腔通気度検査装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、本発明の鼻腔通気度検査装置の第１実施形態を示す断面図である。
【００１２】
図１に示すように、鼻腔通気度検査装置１０は、平坦な検査面（一面）１ａと、その反対側の裏面（他面）１ｂとを有する矩形状の検査プレート１を有している。検査面１ａには、被検者Ｐの鼻息が吹き付けられると水滴群Ｗが生成され、この水滴群Ｗにより鼻息パターンが構成される。検査プレート１は透明ガラスで構成されている。
【００１３】
鼻腔通気度検査装置１０は、検査プレート１にその裏面１ｂ側から平行光を照射する光学系７を備えている。この光学系７は、検査プレート１の下方に、下方から入射される光を平行光化して検査プレート１にその裏面１ｂ側から照射するフレネルレンズ２を備えている。フレネルレンズ２を用いるのは、光学系７をコンパクトにし、鼻息パターンを広い領域にわたって撮影するようにするためである。ここで、フレネルレンズ２は、装置１０の小型化の観点から、検査プレート１の裏面１ｂの近傍に配置されることが好ましい。なお、検査プレート１の裏面１ｂ、及びフレネルレンズ２の両面にはそれぞれ、入射される光の表面反射を抑えるよう反射防止膜をコーティングすることが好ましい。
【００１４】
フレネルレンズ２の下方には、フレネルレンズ２からの光を反射させる反射ミラー３が配置されている。反射ミラー３は、その反射面３ａが検査プレート１の検査面１ａと鋭角をなすように配置されている。ここで、反射面３ａと検査面１ａとのなす角は鋭角であれば特に制限されないが、本実施形態では４５゜であることが好ましい。
【００１５】
更に、反射ミラー３で反射される光の方向には、ビームスプリッタが配置されている。ビームスプリッタとしては、例えばハーフミラー４が用いられるが、直角プリズムの底面同士を接合したものでもよい。なお、上記のフレネルレンズ２、反射ミラー３及びハーフミラー４により光学系７が構成されている。
【００１６】
ハーフミラー４で反射される光の方向には、点光源として、１つのＬＥＤ光源５が配置されている。このＬＥＤ光源５としては、例えば赤外光（７５０〜９００ｎｍの波長の光）を出射するものが用いられる。一方、ハーフミラー４を透過する光の方向には、撮影装置としてのＣＣＤカメラ６が配置され、ＣＣＤカメラ６は、ハーフミラー４を透過する光を集光する撮影レンズ６ａと、撮影レンズ６ａの焦点位置に配置されるＣＣＤ素子６ｂとを備えている。ＣＣＤカメラ６には、ＣＣＤカメラ６で撮影した鼻息パターンを画像処理するための画像処理装置１５が接続されている。画像処理装置１５は、ＣＣＤカメラ６で撮影された鼻息パターンの形状、面積、面積の時間変化及び特徴的な端点の位置座標を算出するものである。
【００１７】
これら光学系７、ＬＥＤ光源５及びＣＣＤカメラ６は遮光性のケース８内に収容されている。このケース８は、上部９を有し、上部９の縁部近傍には開口９ａが形成され、検査プレート１は、この開口９ａをケース８の内側から塞ぐようにケース８に固定されている。また、ケース８は上部９から下方に延びる正面部１１を有している。正面部１１は、被検者Ｐの口Ｍが対向され反射面３ａと略平行に配置される対向面１１ａを有し、対向面１１ａは、検査プレート１の検査面１ａと鋭角をなしている。ここで、対向面１１ａと検査面１ａとのなす角は、鋭角であれば特に制限されないが、３５〜６０゜であることが好ましく、４５゜が好適である。
【００１８】
次に、前述した鼻腔通気度検査装置１０の作用について説明する。
【００１９】
被検者Ｐが検査プレート１の検査面１ａの上方に鼻Ｎを配置し、ＬＥＤ光源５を点灯させると、ＬＥＤ光源５から出射される光は、ハーフミラー４で反射された後、反射ミラー３で反射され、フレネルレンズ２で平行光化されて検査プレート１の裏面１ｂ側から検査面１ａに光が照射される。このとき、鼻息による水滴群Ｗをつけない状態では、検査面１ａでの直接反射光が反射ミラー３で反射された後、ハーフミラー４を透過してＣＣＤカメラ６で受光されるため、全体が明るく写し出される。一方、鼻息による水滴群Ｗがついた状態では、水滴群Ｗによる散乱光が反射ミラー３で反射された後、ハーフミラー４を透過するが、ＣＣＤカメラ６で受光されないため、明るい視野の中で鼻息パターンが暗く写し出される。すなわち、明視野で被検者Ｐの鼻息パターンが撮影されることになる。
【００２０】
そして、ＣＣＤカメラ６で撮影された鼻息パターンの画像出力は、画像処理装置１５で処理され、画像処理装置１５により鼻息パターンの形状、面積、面積の時間変化及び特徴的な端点の位置座標が算出される。
【００２１】
また、被検者Ｐが検査プレート１の検査面１ａの上方に鼻Ｎを配置するときには、検査面１ａとケース８の対向面１１ａとのなす角が鋭角となっているので、被検者Ｐの口Ｍや顎Ｊがケース８に当たり難くなり、鼻Ｎを検査プレート１の上方の適切位置に安定して配置することが可能となる。このため、計測時に鼻Ｎの位置決めが容易となり、鼻Ｎの位置変動が防止され、安定した鼻息パターンデータを取得できる。従って、検査プレート１の検査面１ａとケース８の対向面１１ａとのなす角が直角である従来の鼻腔通気度検査装置に比べて、被検者Ｐの鼻息パターンをより高精度に測定することができる。
【００２２】
更に、ＬＥＤ光源５と、フレネルレンズ２を用いた光学系７とを組み合わせることで、検査プレート１の下方に配置される複数のＬＥＤ等からなる面光源により平行光を作り出す従来の鼻腔通気度検査装置に比べて、点光源５、光学系７及びＣＣＤカメラ６の占有スペースを小さくでき、ケース８の小型化、ひいては鼻腔通気度検査装置１０の小型化が可能となる。また、光源として点光源５を用いているため、複数の点光源で構成される面光源を用いる従来の鼻腔通気度検査装置に比べて、使用光源数を著しく減少でき、ひいては装置１０の軽量化、省力化をも図ることができる。
【００２３】
次に、本発明の鼻腔通気度検査装置の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付す。
【００２４】
図２は、本実施形態の鼻腔通気度検査装置２０の内部構成を示す断面図である。鼻腔通気度検査装置２０は、光学系７として、反射ミラー３を取り除きハーフミラー４をフレネルレンズ２の下方に配置したものを用いる点で第１実施形態と異なる。この場合、ＬＥＤ光源５は、ハーフミラー４の下方に配置され、ＣＣＤカメラ６は、ハーフミラー４の反射面４ａで反射される光の方向に配置される。
【００２５】
この鼻腔通気度検査装置２０によれば、ＬＥＤ光源５がハーフミラー４の下方に配置されるため、ケース８の上面９と対向面１１ａとのなす角が第１実施形態の場合に比べて大きくなる。しかし、ＬＥＤ光源５は１つのみであるため、ハーフミラー４の下方に面光源を配置し検査プレート１の検査面１ａとケース８の対向面１１ａとのなす角が直角である従来の鼻腔通気度検査装置と異なり、ケース８の対向面１１ａを検査面１ａと鋭角（例えば７０゜）にすることができる。
【００２６】
従って、従来の鼻腔通気度検査装置に比べて、被検者Ｐの鼻息パターンをより高精度に測定することができる。更に、反射ミラー３が不要となるので、第１実施形態の場合と比べて光学系７の占有スペースが小さくなり、ケース８の一層の小型化、ひいては装置２０の一層の小型化が可能となる。
【００２７】
次に、本発明の鼻腔通気度検査装置の第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等の構成要素については同一符号を付す。
【００２８】
図３は、本実施形態の鼻腔通気度検査装置３０の内部構成を示す断面図である。図３に示すように、鼻腔通気度検査装置３０は、光学系７として、フレネルレンズ２をコリメートレンズ１２に代えたものを用い、コリメートレンズ１２がハーフミラー４で検査プレート１側からの光を反射する方向に配置される点で異なる。コリメートレンズ１２を用いるのは、フレネルレンズ２を用いる場合に比べてフレネルレンズ１２のリング線によるノイズ等をなくすことができ、鼻息パターンの測定精度を向上させることができるからである。コリメートレンズ１２としては、例えば平凸レンズが用いられる。
【００２９】
また、鼻腔通気度検査装置３０は、コリメートレンズ１２に対向する位置であって光学系７の光軸１４の周囲に、複数のＬＥＤ光源５を備えており、ハーフミラー４とＣＣＤカメラ６との間にフィールドレンズ１２を備えている。ここで、光軸１４は、ハーフミラー４で２分割される反射光軸１４ａ、透過光軸１４ｂのうちの反射光軸１４ａのことをいう。
【００３０】
従って、ＬＥＤ光源５から出射される光は、コリメートレンズ１２で平行光化され、ハーフミラー４で反射された後、反射ミラー３で反射され、検査プレート１に平行光として照射される。そして、検査プレート１で反射された光は、反射ミラー３で反射され、ハーフミラー４を透過した後、フィールドレンズ１３を透過してＣＣＤカメラ６で受光される。このとき、鼻息による水滴群Ｗをつけない状態では検査プレート１の検査面１ａでの直接反射光ＡがＣＣＤカメラ６で受光されないため、全体が暗く撮影される。鼻息による水滴群Ｗがつくと、水滴群Ｗによる散乱光がＣＣＤカメラ６で受光されるようになるため、暗い視野の中で鼻息のついた部分が明るく写し出される。すなわち、暗視野で被検者Ｐの鼻息パターンが撮影されることになる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、被検者が検査プレートの一面に対向して鼻を配置するとき、被検者の口や顎がケースにぶつかることを避けることができるため、計測時に鼻の位置決めが容易となり、鼻の位置変動を防止でき、安定した鼻息パターンデータを取得でき、より高精度に被検者の鼻息パターンを測定できる。また、点光源と平行光を作り出す光学系との組合せで、ケースの小型化、ひいては装置の小型化が可能となる。更に、光源として点光源を用いるため、複数の点光源からなる面光源を用いる従来の鼻腔通気度検査装置に比べ、使用光源数を著しく減少でき、ひいては装置の軽量化、省力化をも図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態の内部構成を示す断面図である。
【図３】本発明の更に他の実施形態の内部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１…検査プレート、１ａ…検査面（一面）、２…フレネルレンズ（光学系）、３…反射ミラー（光学系）、４…ハーフミラー（光学系）、５…ＬＥＤ光源（点光源）、６…ＣＣＤカメラ（撮影装置）、７…光学系、８…ケース、１１ａ…対向面、１２…コリメートレンズ、１３…フィールドレンズ（光学系）、Ｗ…水滴群、Ｐ…被検者。
【図１】
0004068237.tif 000002
【図２】
0004068237.tif 000003
【図３】
0004068237.tif 000004