(57)【要約】  発明は、人の呼吸を検出する手段を備える呼吸訓練装置に関する。本発明は、人の呼吸を検出する手段が、通過する空気流に応じた可変周波数の音を発生させるタービンホイッスル（３）と、タービンホイッスル（３）によって発生した可変周波数の音を捉えるマイクロフォン（４）とを備えることを特徴とする。呼吸訓練方法は、上述の装置を用いて人の呼吸に関するデータを生成する工程と、呼吸に関するデータを制御手段に送信する工程と、呼吸により生じた流れの値を計算するようにこのデータにアルゴリズムを適用する工程とを含む。本発明により、子供も含めて、呼吸訓練が容易に実施可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人の呼吸を検出する手段を備える呼吸訓練装置において、
前記人の呼吸を検出する手段が、
その中を通過する空気流に応じて可変周波数音を発生させるタービンホイッスル（３）と、
前記タービンホイッスル（３）によって発生した前記可変周波数音を捉えるマイクロフォン（４）と
を備えることを特徴とする呼吸訓練装置。
【請求項２】
前記マイクロフォン（４）に結合されたフィルタ（６）を更に備える、請求項１に記載の呼吸訓練装置。
【請求項３】
前記装置の給気口端に挿入された加減弁（２）を更に備える、請求項１に記載の呼吸訓練装置。
【請求項４】
縦長中空本体（１）を備え、
前記マイクロフォン（４）が前記本体の外側に位置付けられ、
前記タービンホイッスル（３）が前記本体の内部に位置付けられた、
請求項１に記載の呼吸訓練装置。
【請求項５】
前記マイクロフォン（４）が、前記タービンホイッスル（３）によって発生した前記可変周波数音のデータを送信する接続手段を備える、請求項１に記載の呼吸訓練装置。
【請求項６】
前記タービンホイッスル（３）によって発生した可変周波数音のデータを送信する手段が、アンテナ（５）、無線接続又はコネクタを備える、請求項５に記載の呼吸訓練装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置を用いて人の呼吸に関するデータを取得する工程と、
前記呼吸に関するデータを制御手段に送信する工程と、
前記データにアルゴリズムを適用して、呼吸により生じた流れの値を計算する工程と
を含むことを特徴とする呼吸訓練方法。
【請求項８】
前記呼吸により生じた流れの値をそのモニタリングのために保存する工程を更に含む、請求項７に記載の呼吸訓練方法。
【請求項９】
前記呼吸により生じた流れの値をリアルタイム動画に変換する工程を更に含む請求項７に記載の呼吸訓練方法。
【請求項１０】
前記アルゴリズムの適用において、ゼロ交差率を計算し、ゼロ交差率変換テーブルを前記流れに適用する、請求項７に記載の呼吸訓練方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気流の測定及び様々な訓練のモニタリングを可能にする呼吸訓練用装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸理学療法とは、気道を分泌物のない状態に維持したり、胸腔の良好な可動性を実現したり、呼吸筋の良好な機能性を維持したりする目的で多くの呼吸器疾患に対して行われる補助的療法のことをいう。
【０００３】
呼吸プロセスは、分泌物の増加を伴い、その分泌物を移動させないと気管支閉塞を生じる場合があり、その後の細菌重複感染や、場合により肺病変を起こすことがある。
【０００４】
呼吸理学療法は一連の呼吸訓練からなり、それらの呼吸訓練により、気道を洗浄したり、考えうる空間の全てへ空気を到達させたり、停滞した分泌物を移動・排出したり、空気が気道から問題なく流入出できるように促進したりといった目的を実現する。これらは全て最終的には、生じうる肺機能の劣化を防止又は抑制することに繋がる。
【０００５】
従来の呼吸理学療法を子供に施す際に起こる主な問題の一つとして、最終的に子供がいつも同じ訓練を行うことに飽きてしまうため習慣の形でそれを守らせることが難しいことがある。
【０００６】
従って、空気流を容易に検出可能で、且つ、子供がゲーム感覚で使用でき大人でも快適に利用できる装置に対するニーズ、並びに、適切なモニタリングを可能にする方法に対するニーズがあることは明らかである。
【０００７】
また、睡眠中の呼吸音を検出するマイクロフォンを備える装置が知られており、その呼吸音を、睡眠障害の可能性を検出する目的で後に分析することができる。しかし、これらの現在知られている装置は、睡眠障害の検出のみを対象としており、特に子供の呼吸訓練用に使用できるようにはなっていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の装置及び方法の使用により、上述の欠点を解決することができ、以下に説明する他の利点が得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１態様によれば、本発明は、人の呼吸を検出する手段を備える呼吸訓練用装置において、この人の呼吸を検出する手段が、その中を通過する空気流に応じて可変周波数音を発生させるタービンホイッスルと、タービンホイッスルによって発生した可変周波数音を捉えるマイクロフォンとを備えることを特徴とする呼吸訓練用装置に関する。
【００１０】
本発明の呼吸訓練装置が、マイクロフォンに結合されたフィルタを更に備えると有利である。
【００１１】
好ましい実施例によれば、呼吸訓練装置は、一方の給気口端に挿入された加減弁を更に備える。
【００１２】
更に、マイクロフォンが、タービンホイッスルによって発生して捉えられた音のデータを送信する手段、例えばアンテナ、無線手段又はコネクタを備えると有利である。
【００１３】
本発明の呼吸訓練装置は、好ましくは、縦長中空本体を備え、マイクロフォンがこの本体の外側に位置付けられ、タービンホイッスルがこの本体の内部に位置付けられる。
【００１４】
第２態様によれば、本発明は、呼吸訓練方法にも関し、この方法は、
上述の装置を用いて人の呼吸に関するデータを取得する工程と、
呼吸に関するデータをコンピュータに送信する工程と、
このデータにアルゴリズムを適用して、呼吸により生じた流れの値を計算する工程と
を含むことを特徴とする。
【００１５】
呼吸訓練方法が、呼吸により生じた流れの値をそのモニタリングのために保存する工程を更に含むと有利である。
【００１６】
好ましくは、本発明の呼吸訓練方法は、呼吸により生じた流れの値を、リアルタイム動画、例えば子供や大人の呼吸訓練に適したビデオゲームに変換する工程を更に含む。
【００１７】
好ましい実施例によれば、上記アルゴリズムの適用において、ゼロ交差率（ＺＣＲ）を計算し、ゼロ交差率変換テーブルを流れに適用する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の装置及び方法を使用して、子供の呼吸訓練であっても容易に実施される。使用される装置及び方法は簡易なものであり、医師側でのモニタリングを可能にし、更に、呼吸訓練をビデオゲームにしてその子供及び大人による利用を促すことが可能である。
【００１９】
これまでの説明をよりよく理解できるように、実際的で例示的な実施例が概略的且つ非限定の例として図示された図面を添付する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施例に係る本発明の装置の概略側断面図である。
【図２】第２実施例に係る本発明の装置の概略側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２１】
本発明の呼吸訓練装置は、第１実施例では図１に見られるように、縦長中空本体１により形成され、その中空本体１は、給気口端及び排気口端を画成しており、給気口端に位置付けられた加減弁２と、タービンホイッスル３と、マイクロフォン４とを備える。
【００２２】
タービンホイッスル３は、その中を通過する空気流に応じて可変周波数音を発生させるホイッスルであり、通過する流量が多いほど、周波数が高くなるようになっている。
【００２３】
更に、本発明の装置は、タービンホイッスル３によって発生した可変周波数音のデータを送信する接続手段も備える。この手段は、例えば、マイクロフォン４に接続されたアンテナ５であり、検出された音に関する周波数等のデータを、コンピュータ（不図示）や任意の適切なプラットフォームに送信する。乱流が生じないように、マイクロフォンは、フィルタ６に結合されている。
【００２４】
なお、この接続手段は、無線手段（Ｗｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等）や任意の種類のコネクタ（ミニジャックやＵＳＢ等）といった任意の適切な手段とすることができる。
【００２５】
このように、利用者が給気口端から息を吹き入れると、その空気流によりホイッスルタービン３が可変周波数音を発生させる。この可変周波数音はマイクロフォン４によって捉えられ、マイクロフォン４がその周波数に関するデータをコンピュータ又は任意の適切なプラットフォームに送信する。
【実施例２】
【００２６】
図２に、本発明の装置の第２実施例を図示する。なお、簡略化のため、図２においては、第１実施例とは異なる形態で追加された装置の構成要素のみを示す。
【００２７】
具体的に、主な違いは、乱流がマイクロフォンに影響を及ぼすのを防止するためにマイクロフォン４を縦長中空本体１の外側に配置していることである。
【００２８】
第２態様によれば、本発明は、呼吸訓練方法にも関し、この方法は、
利用者が上述の装置に対して息を吸い込んだり又は吐き出したりしたときに、その呼吸に関するデータ、特に周波数値を生成する工程と、
装置が周波数値をコンピュータといった制御手段に送信する工程と、
制御手段において、周波数値を変換アルゴリズムに供してゼロ交差率（ＺＣＲ）を検出し、ゼロ交差率変換テーブルを流れに好ましくはｌ／ｍ単位で適用する工程と、
この情報を、医師側で後にモニタリングできるように保存する工程と
を含む。
【００２９】
更に、この方法は、子供又は大人が適切な呼吸訓練を行いながら同時に遊ぶことができるように、呼吸流についての情報をリアルタイム動画、例えばビデオゲームに変換する追加工程を含んでもよい。
【００３０】
本発明の特定の実施例を参照したが、添付の特許請求の範囲によって規定される保護の範囲を超えることなく、記載の装置及び方法が多くの変更例及び変形例を取りうること、また、上述の全ての詳細が他の技術的な均等物と置換可能であることは、当業者にとって明らかである。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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