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JP2014090903A - Oxygen concentration measurement device - Google Patents

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JP2014090903A
JP2014090903A JP2012243422A JP2012243422A JP2014090903A JP 2014090903 A JP2014090903 A JP 2014090903A JP 2012243422 A JP2012243422 A JP 2012243422A JP 2012243422 A JP2012243422 A JP 2012243422A JP 2014090903 A JP2014090903 A JP 2014090903A
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JP
Japan
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oxygen concentration
unit
measurement
supporter member
concentration measuring
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012243422A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikane Nishimura
良周 西村
Kazuhiro Ide
和宏 井出
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2012243422A priority Critical patent/JP2014090903A/en
Publication of JP2014090903A publication Critical patent/JP2014090903A/en
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

【課題】呼気中の酸素濃度を用いずに運動耐容能を測定できる酸素濃度測定装置を提供する。
【解決手段】酸素濃度測定装置1は、圧迫部40、圧力調整部30、測定部20、および制御部10を有する。圧迫部40は、被測定者の体肢に巻き付けられる。圧力調整部30は、圧迫部40が体肢に付与する圧力を調整する。測定部20は、圧迫部位よりも体肢の末端側の血中の酸素濃度を光により測定する。制御部10は、測定部20の検出値に基づいて、体肢の血流量を算出する。
【選択図】図5
An oxygen concentration measuring apparatus capable of measuring exercise tolerance without using oxygen concentration in exhaled breath is provided.
An oxygen concentration measurement apparatus includes a compression unit, a pressure adjustment unit, a measurement unit, and a control unit. The compression unit 40 is wound around the body of the measurement subject. The pressure adjustment unit 30 adjusts the pressure that the compression unit 40 applies to the limb. The measurement unit 20 measures the oxygen concentration in the blood on the distal side of the limb with respect to the compression site with light. The control unit 10 calculates the blood flow volume of the limb based on the detection value of the measurement unit 20.
[Selection] Figure 5

Description

本発明は、酸素濃度測定装置に関する。   The present invention relates to an oxygen concentration measuring apparatus.

従来、酸素摂取量が運動耐容能の指標となることが知られている。従来の運動耐容能の測定方法は、例えば、被測定者に運動負荷を与えたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定することにより、運動耐容能の指標としての被測定者の最大運動時の最大酸素摂取量を測定する。最大酸素摂取量を測定する装置としては、例えば、特許文献1の測定装置が用いられる。この測定装置は、トレッドミルおよび呼気ガス分析器を有する。この測定装置は、被測定者に運動負荷を与えたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定することができる。   Conventionally, it is known that oxygen intake is an index of exercise tolerance. The conventional method for measuring exercise tolerance is, for example, measuring the change in oxygen uptake in exhaled gas when exercise is given to the subject, thereby measuring the maximum of the subject as an indicator of exercise tolerance. Measure maximum oxygen uptake during exercise. As a device for measuring the maximum oxygen intake, for example, the measuring device of Patent Document 1 is used. This measuring device has a treadmill and a breath gas analyzer. This measuring apparatus can measure a change in oxygen intake in exhaled gas when an exercise load is applied to the measurement subject.

特開2003−154029号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-154029

従来の運動耐容能の測定方法は、トレッドミルまたはエルゴメーター等の運動機器を用いて被測定者に漸増負荷をかけたときの呼気ガス中の酸素摂取量の変化を測定する。このため、使用者はマスクをした状態で運動負荷を与えられるため、使用者の負担が大きい。このため、呼気ガス分析以外の運動耐容能の測定方法が求められる。なお、運動機器および呼気ガス分析を用いて測定される運動耐容能としては、最大酸素摂取量の他、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値(AT)等も含まれる。   A conventional method for measuring exercise tolerance measures changes in oxygen intake in exhaled gas when a gradually increasing load is applied to the subject using an exercise device such as a treadmill or an ergometer. For this reason, since the user is given an exercise load with the mask on, the burden on the user is large. For this reason, methods for measuring exercise tolerance other than breath gas analysis are required. The exercise tolerance measured using exercise equipment and expiratory gas analysis includes the maximum oxygen intake, the maximum oxygen intake, the anaerobic threshold (AT), and the like.

本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能を測定できる酸素濃度測定装置を提供することを目的とする。   The present invention was created based on the above background, and an object thereof is to provide an oxygen concentration measuring apparatus capable of measuring exercise tolerance without using exhaled gas analysis.

本手段は、「被測定者の体肢に巻き付ける圧迫部と、前記圧迫部が付与する圧力を調整する圧力調整部と、前記圧迫部により圧迫される部位よりも体肢の末端側、または前記圧迫部により圧迫される部位の血中の酸素濃度を光により測定する測定部と、前記測定部の検出値に基づいて体肢の血流量を算出する制御部とを備える酸素濃度測定装置」を含む。   The means includes: a compression unit wound around the limb of the measurement subject, a pressure adjustment unit that adjusts a pressure applied by the compression unit, a distal side of the limb with respect to a portion compressed by the compression unit, or the An oxygen concentration measuring device comprising: a measuring unit that measures the oxygen concentration in the blood of the site compressed by the compression unit with light; and a control unit that calculates the blood flow of the limb based on the detection value of the measuring unit '' Including.

上記手段の一形態は、「前記制御部は、被測定者が安静状態において体肢が前記圧迫部により圧迫され、かつ前記測定部の検出値による体肢の血流量に基づいて阻血状態と判定される期間における前記測定部の検出値に基づいて被測定者の運動耐容能指標を推定する酸素濃度測定装置」を含む。   One form of the above-mentioned means is as follows: “The control unit determines that the limb is compressed by the compression unit while the subject is at rest and is ischemic based on the blood flow of the limb based on the detection value of the measurement unit. And an oxygen concentration measuring device that estimates the exercise tolerance index of the person to be measured based on the detection value of the measurement unit during a given period.

上記手段の一形態は、「前記酸素濃度測定装置は、サポーター部材を有し、前記圧迫部、前記圧力調整部、前記測定部、および前記制御部は、前記サポーター部材に取り付けられる酸素濃度測定装置」を含む。   One form of the above means is that “the oxygen concentration measuring device has a supporter member, and the compression unit, the pressure adjusting unit, the measuring unit, and the control unit are attached to the supporter member. "including.

上記手段の一形態は、「前記酸素濃度測定装置は、前記サポーター部材としての第1サポーター部材および第2サポーター部材と、長さ調節部材とを有し、前記長さ調節部材は、前記第1サポーター部材および前記第2サポーター部材を接続し、前記第1サポーター部材および前記第2サポーター部材の距離を変更でき、前記圧迫部は、前記第1サポーター部材に取り付けられ、前記圧力調整部は、前記第1サポーター部材または前記第2サポーター部材に取り付けられ、前記測定部は、前記第2サポーター部材に取り付けられ、前記制御部は、前記第1サポーター部材または前記第2サポーター部材に取り付けられる酸素濃度測定装置」を含む。   One form of the above means is that “the oxygen concentration measuring device has a first supporter member and a second supporter member as the supporter member, and a length adjustment member, wherein the length adjustment member is the first supporter member. The supporter member and the second supporter member are connected, the distance between the first supporter member and the second supporter member can be changed, the compression part is attached to the first supporter member, and the pressure adjustment part is Oxygen concentration measurement is attached to the first supporter member or the second supporter member, the measurement unit is attached to the second supporter member, and the control unit is attached to the first supporter member or the second supporter member Equipment ".

上記手段の一形態は、「前記測定部は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血流量を測定する酸素濃度測定装置」を含む。   One form of the above means includes an “oxygen concentration measuring apparatus that measures blood flow using the isosbestic wavelengths of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin”.

本酸素濃度測定装置は、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能を測定できる。   This oxygen concentration measuring apparatus can measure exercise tolerance without using exhaled gas analysis.

第1実施形態の酸素濃度測定装置に関するブロック図であり、酸素濃度測定装置の電気的な構成を示すブロック図。It is a block diagram about the oxygen concentration measuring device of a 1st embodiment, and is a block diagram showing the electric composition of an oxygen concentration measuring device. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関する平面図であり、酸素濃度測定装置の表側の面の全体的な平面構造を示す平面図。It is a top view regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and is a top view which shows the whole planar structure of the surface of the front side of an oxygen concentration measuring apparatus. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関する断面図であり、図2のD2A−D2A線に沿う断面構造を示す断面図。It is sectional drawing regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and sectional drawing which shows the cross-sectional structure which follows the D2A-D2A line | wire of FIG. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関する断面図であり、図2のD2B−D2B線に沿う断面構造を示す断面図。It is sectional drawing regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and sectional drawing which shows the cross-sectional structure which follows the D2B-D2B line | wire of FIG. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関する正面図であり、被測定者の脚に巻き付けたときの酸素濃度測定装置を示す正面図。It is a front view regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and is a front view which shows an oxygen concentration measuring apparatus when wound around a to-be-measured person's leg. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関する模式図であり、被測定者の脚と測定部および圧迫部との関係を示す模式図。It is a schematic diagram regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and is a schematic diagram which shows the relationship between a to-be-measured person's leg, a measurement part, and a compression part. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関するフローチャートであり、「酸素濃度測定処理」の手順を示すフローチャート。It is a flowchart regarding the oxygen concentration measurement apparatus of the first embodiment, and shows a procedure of “oxygen concentration measurement processing”. 酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの吸光度を示すグラフ。The graph which shows the light absorbency of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関するタイミングチャートであり、「酸素濃度測定処理」における酸素濃度の変化の一例を示すタイミングチャート。It is a timing chart regarding the oxygen concentration measurement apparatus of the first embodiment, and shows an example of a change in oxygen concentration in the “oxygen concentration measurement process”. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関するグラフであり、酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度低下量と、無酸素性作業閾値との関係を示すグラフ。It is a graph regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and is a graph which shows the relationship between the oxygen concentration fall amount measured by the oxygen concentration measuring apparatus, and an anaerobic work threshold value. 第1実施形態の酸素濃度測定装置に関するグラフであり、酸素濃度測定装置により測定された酸素濃度低下量と、最大酸素摂取量との関係を示すグラフ。It is a graph regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 1st Embodiment, and is a graph which shows the relationship between the oxygen concentration fall amount measured by the oxygen concentration measuring apparatus, and the maximum oxygen uptake. 第2実施形態の酸素濃度測定装置に関する平面図であり、酸素濃度測定装置の表側の面の全体的な平面構造を示す平面図。It is a top view regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 2nd Embodiment, and is a top view which shows the whole planar structure of the surface of the front side of an oxygen concentration measuring apparatus. 第2実施形態の酸素濃度測定装置に関する正面図であり、被測定者の脚に巻き付けたときの酸素濃度測定装置を示す正面図。It is a front view regarding the oxygen concentration measuring apparatus of 2nd Embodiment, and is a front view which shows an oxygen concentration measuring apparatus when wound around a to-be-measured person's leg.

図1を参照して、酸素濃度測定装置1の電気的な構成について説明する。
酸素濃度測定装置1は、制御部10、測定部20、圧力調整部30、圧迫部40、サポーター部材50、操作部60、および表示部70を有する。酸素濃度測定装置1は、図示しない電源と接続されて、制御部10に電力を供給する。
With reference to FIG. 1, the electrical configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 will be described.
The oxygen concentration measurement apparatus 1 includes a control unit 10, a measurement unit 20, a pressure adjustment unit 30, a compression unit 40, a supporter member 50, an operation unit 60, and a display unit 70. The oxygen concentration measuring apparatus 1 is connected to a power source (not shown) and supplies power to the control unit 10.

制御部10は、測定部20の発光部21および圧力調整部30のエアーポンプ31を制御する。制御部10は、測定部20の受光部22からの信号を受信する。制御部10は、受光部22からの信号に基づいて、血中の酸素濃度および血流量を算出する。操作部60は、被測定者が酸素濃度の測定を開始するための測定開始ボタン(図示略)を有する。表示部70は、測定結果を表示する。   The control unit 10 controls the light emitting unit 21 of the measuring unit 20 and the air pump 31 of the pressure adjusting unit 30. The control unit 10 receives a signal from the light receiving unit 22 of the measurement unit 20. The control unit 10 calculates the oxygen concentration and blood flow in the blood based on the signal from the light receiving unit 22. The operation unit 60 has a measurement start button (not shown) for the measurement subject to start measuring the oxygen concentration. The display unit 70 displays the measurement result.

図2〜図4を参照して、酸素濃度測定装置1の構造について説明する。なお、以下では、サポーター部材50を人体に巻き付けたとき、人体側と対向する面を「裏側の面」とする。サポーター部材50の裏側の面と反対側の面を「表側の面」とする。   The structure of the oxygen concentration measuring device 1 will be described with reference to FIGS. Hereinafter, when the support member 50 is wound around the human body, a surface facing the human body side is referred to as a “back surface”. A surface opposite to the back surface of the support member 50 is referred to as a “front surface”.

図2に示されるように、サポーター部材50は、長方形状を有する。サポーター部材50は、伸縮性を有する布状の部材により形成される。サポーター部材50は、窓部50A、巻付用面ファスナー51、および測定部取付用面ファスナー52を有する。   As shown in FIG. 2, the support member 50 has a rectangular shape. The supporter member 50 is formed of a cloth-like member having elasticity. The supporter member 50 includes a window portion 50A, a winding surface fastener 51, and a measurement portion mounting surface fastener 52.

窓部50Aは、サポーター部材50の裏側の面から表側の面までを貫通する開口部として形成される。窓部50Aは、サポーター部材50の長手方向の中間部分に形成される。巻付用面ファスナー51は、サポーター部材50の長手方向の両端部に位置する。測定部取付用面ファスナー52は、窓部50Aの周囲に位置する。   The window portion 50 </ b> A is formed as an opening that penetrates from the back surface to the front surface of the support member 50. The window portion 50 </ b> A is formed at an intermediate portion in the longitudinal direction of the supporter member 50. The winding surface fastener 51 is located at both ends of the support member 50 in the longitudinal direction. The measuring portion attaching surface fastener 52 is located around the window portion 50A.

測定部20は、本体20A、面ファスナー20B、発光部21、および受光部22を有する。測定部20は、サポーター部材50の短手方向の端部に取り付けられる。測定部20は、窓部50Aと対向する。測定部20は、サポーター部材50の表側の面に取り付けられる。具体的には、図3に示されるように、サポーター部材50の窓部50Aに測定部20のうちの発光部21および受光部22の取り付け面が露出するように、サポーター部材50および測定部20が重ねられる。測定部20の本体20Aの面ファスナー20Bは、窓部50Aの周囲の測定部取付用面ファスナー52に取り付けられる。このため、発光部21および受光部22は、直接的に人体に接触する。   The measuring unit 20 includes a main body 20A, a hook-and-loop fastener 20B, a light emitting unit 21, and a light receiving unit 22. The measuring unit 20 is attached to the end of the supporter member 50 in the short direction. Measurement unit 20 faces window portion 50A. The measurement unit 20 is attached to the front surface of the supporter member 50. Specifically, as shown in FIG. 3, the supporter member 50 and the measurement unit 20 so that the mounting surfaces of the light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 of the measurement unit 20 are exposed to the window 50 </ b> A of the supporter member 50. Are superimposed. The surface fastener 20B of the main body 20A of the measurement unit 20 is attached to the measurement unit attachment surface fastener 52 around the window 50A. For this reason, the light emission part 21 and the light-receiving part 22 contact a human body directly.

発光部21は、近赤外光を発光する。発光部21としては、760nm、805nm、および840nmの3波長のマルチLEDが用いられる。受光部22としては、700〜900nmの範囲内およびこの付近の波長に最大感度波長を有するフォトダイオードが用いられる。   The light emitting unit 21 emits near infrared light. As the light emitting unit 21, a multi-LED having three wavelengths of 760 nm, 805 nm, and 840 nm is used. As the light receiving unit 22, a photodiode having a maximum sensitivity wavelength at a wavelength in the range of 700 to 900 nm and in the vicinity thereof is used.

発光部21からの光は、体肢の内部を通過して、受光部22に到達する。発光部21から受光部22までの距離は、目的の透過深度の2倍程度に設定することが好ましい。例えば、透過深度を1.5cmとするとき、発光部21および受光部22までの距離は、3cmが設定される。   The light from the light emitting unit 21 passes through the inside of the limb and reaches the light receiving unit 22. The distance from the light emitting unit 21 to the light receiving unit 22 is preferably set to about twice the target penetration depth. For example, when the penetration depth is 1.5 cm, the distance between the light emitting unit 21 and the light receiving unit 22 is set to 3 cm.

図4に示されるように、圧力調整部30は、エアーポンプ31およびチューブ32を有する。図2に示されるように、圧力調整部30は、サポーター部材50の短手方向において測定部20とは反対側の端部に取り付けられる。圧力調整部30は、サポーター部材50の表側の面に取り付けられる。   As shown in FIG. 4, the pressure adjustment unit 30 includes an air pump 31 and a tube 32. As shown in FIG. 2, the pressure adjusting unit 30 is attached to the end of the supporter member 50 opposite to the measuring unit 20 in the short direction. The pressure adjustment unit 30 is attached to the front surface of the support member 50.

図4に示されるように、圧迫部40は、エアーバッグとして構成される。圧迫部40は、サポーター部材50の内部に配置される。圧迫部40は、サポーター部材50の短手方向において測定部20とは反対側の端部に取り付けられる。圧迫部40は、チューブ32を介してエアーポンプ31に接続される。圧迫部40は、内部にエアーが供給されることにより、膨張する。   As shown in FIG. 4, the compression unit 40 is configured as an airbag. The pressing part 40 is disposed inside the supporter member 50. The pressing portion 40 is attached to an end portion on the opposite side to the measuring portion 20 in the short direction of the supporter member 50. The compression unit 40 is connected to the air pump 31 via the tube 32. The compression part 40 expand | swells when air is supplied inside.

図5および図6を参照して、酸素濃度測定装置1を用いた酸素濃度測定の測定手順について説明する。
(手順1)被測定者は、酸素濃度測定装置1を大腿101に巻き付け、各巻付用面ファスナー51(図2参照)を互いに固定する。被測定者は、測定部20を圧迫部40よりも体肢のうちの末端側に配置する。被測定者は、圧迫部40を測定部20よりも体肢のうちの体幹側に配置する。このとき、図6に示されるように、圧迫部40は、装着する筋肉のうちの最も体幹側に近い部位と対向する位置に配置される。また、測定部20は、最も筋厚が厚い筋腹上に配置される。なお、大腿101は、「体肢」に相当する。
With reference to FIG. 5 and FIG. 6, the measurement procedure of the oxygen concentration measurement using the oxygen concentration measuring apparatus 1 will be described.
(Procedure 1) The person to be measured wraps the oxygen concentration measuring device 1 around the thigh 101, and fixes the winding surface fasteners 51 (see FIG. 2) to each other. The measurement subject places the measurement unit 20 on the distal side of the limb with respect to the compression unit 40. The measurement subject places the compression unit 40 closer to the trunk side of the limb than the measurement unit 20. At this time, as shown in FIG. 6, the compression portion 40 is disposed at a position facing a portion of the muscle to be worn closest to the trunk side. Moreover, the measurement part 20 is arrange | positioned on the muscle abdomen with the thickest muscle thickness. The thigh 101 corresponds to a “body”.

(手順2)被測定者は、椅子に座り、かつ目を開いた安静状態を保つ。
(手順3)被測定者は、操作部60を操作して酸素濃度の測定を開始する。
(手順4)被測定者は、酸素濃度測定が終了するまで安静状態を維持する。
(Procedure 2) A person to be measured sits on a chair and keeps his eyes open.
(Procedure 3) The measurement subject operates the operation unit 60 to start measuring the oxygen concentration.
(Procedure 4) The person to be measured maintains a resting state until the oxygen concentration measurement is completed.

図7を参照して、制御部10が行う酸素濃度測定処理について説明する。
ステップS11において、制御部10は、操作部60から測定開始信号が入力されたか否かを判定する。制御部10は、測定開始信号が入力されていない旨判定したとき、本処理を終了する。一方、制御部10は、測定開始信号が入力された旨判定したとき、ステップS12〜ステップS17の処理を行う。
With reference to FIG. 7, the oxygen concentration measurement process performed by the control unit 10 will be described.
In step S <b> 11, the control unit 10 determines whether a measurement start signal is input from the operation unit 60. When it is determined that the measurement start signal is not input, the control unit 10 ends this process. On the other hand, when the control unit 10 determines that the measurement start signal is input, the control unit 10 performs the processing of step S12 to step S17.

ステップS12において、制御部10は、圧力調整部30を介して圧迫部40へのエアーの供給を開始する。このため、圧迫部40は、膨張して被測定者の大腿101を締め付ける。また、制御部10は、測定部20による酸素濃度(以下、「酸素濃度X」)の測定を開始する。制御部10は、酸素濃度Xを所定時間毎に記憶する。   In step S <b> 12, the control unit 10 starts supplying air to the compression unit 40 via the pressure adjustment unit 30. For this reason, the compression part 40 expand | swells and clamp | tightens the to-be-measured person's thigh 101. FIG. Further, the control unit 10 starts measuring the oxygen concentration (hereinafter, “oxygen concentration X”) by the measurement unit 20. The control unit 10 stores the oxygen concentration X every predetermined time.

酸素濃度Xの測定が開始されたとき、発光部21は、近赤外光を照射する。また、受光部22は、近赤外光を受光する。制御部10は、受光部22からの受光量に応じた信号を受信する。制御部10は、受光部22からの信号に基づいて、酸素濃度X、および血流量Hを算出する。   When the measurement of the oxygen concentration X is started, the light emitting unit 21 emits near infrared light. The light receiving unit 22 receives near infrared light. The control unit 10 receives a signal corresponding to the amount of light received from the light receiving unit 22. The control unit 10 calculates the oxygen concentration X and the blood flow H based on the signal from the light receiving unit 22.

ステップS13において、制御部10は、測定部20の測定結果に基づいて血流量Hの変化速度(以下、「血流量変化速度SH」)が阻血状態を判定する値(以下、「阻血判定値SHX」)以下か否かを判定する。制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下となるまで、ステップS13の判定を所定時間毎に繰り返す。   In step S <b> 13, the control unit 10 determines a value for determining the ischemic state (hereinafter referred to as “ischemic determination value SHX”) based on the measurement result of the measuring unit 20. ]) It is determined whether or not. The control unit 10 repeats the determination in step S13 every predetermined time until the blood flow rate change speed SH becomes equal to or less than the ischemic determination value SHX.

制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下の旨判定したとき、すなわち阻血状態にある旨判定したときは、ステップS14において、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下の旨判定してから所定の期間(以下、「加圧期間TA」)が経過したか否かを判定する。制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下の旨判定してから加圧期間TAが経過するまで、ステップS14の判定を所定時間毎に繰り返す。   When determining that the blood flow rate change speed SH is equal to or less than the ischemic determination value SHX, that is, when determining that the blood flow rate changing speed SH is in the ischemic state, the control unit 10 indicates that the blood flow rate changing speed SH is equal to or less than the ischemic determination value SHX in step S14. It is determined whether or not a predetermined period (hereinafter referred to as “pressurization period TA”) has elapsed since the determination. The controller 10 repeats the determination in step S14 every predetermined time until the pressurization period TA elapses after the blood flow rate change speed SH is determined to be equal to or less than the ischemic determination value SHX.

制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下の旨判定してから加圧期間TAが経過した旨判定したとき、ステップS15において圧迫部40へのエアーの供給を停止する。すなわち、圧迫部40は、一定の圧力で大腿101を締め付ける状態に維持される。   When the control unit 10 determines that the pressurization period TA has elapsed after determining that the blood flow rate change speed SH is equal to or less than the ischemic determination value SHX, the control unit 10 stops supplying air to the compression unit 40 in step S15. That is, the compression part 40 is maintained in a state in which the thigh 101 is tightened with a constant pressure.

制御部10は、ステップS16において、圧迫部40へのエアーの供給を停止してから所定の期間(以下、「阻血期間TB」)が経過したか否かを判定する。制御部10は、圧迫部40へのエアーの供給を停止してから阻血期間TBが経過するまで、ステップS14の判定を所定時間毎に繰り返す。なお、阻血期間TBは、目的に応じて設定される。例えば、30秒、1〜2分、および10分が設定される。阻血期間TBが短いほど、被測定者の負担を低減できる。阻血期間TBは、「阻血状態と判定される期間」に相当する。   In step S <b> 16, the control unit 10 determines whether or not a predetermined period (hereinafter referred to as “blood-blocking period TB”) has elapsed since the supply of air to the compression unit 40 was stopped. The control unit 10 repeats the determination in step S14 every predetermined time until the ischemic period TB elapses after the supply of air to the compression unit 40 is stopped. The ischemic period TB is set according to the purpose. For example, 30 seconds, 1-2 minutes, and 10 minutes are set. As the ischemic period TB is shorter, the burden on the subject can be reduced. The ischemic period TB corresponds to a “period determined to be an ischemic state”.

制御部10は、圧迫部40へのエアーの供給を停止してから阻血期間TBが経過した旨判定したとき、圧力調整部30を介して圧迫部40からエアーを排出し、測定部20による酸素濃度Xの測定を終了し、本処理を終了する。制御部10は、酸素濃度測定装置1により測定した酸素濃度Xに基づいて被測定者の運動耐容能の指標を算出し、表示部70に表示する。具体的には、実験により求められる酸素濃度低下量DXと従来の運動耐容能の指標との関係から求められる回帰直線を用いて、従来の運動耐容能の指標を表示する。従来の運動耐容能の指標としては、最大酸素摂取量、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値が挙げられる。   When the control unit 10 determines that the ischemic period TB has elapsed after stopping the supply of air to the compression unit 40, the control unit 10 discharges air from the compression unit 40 via the pressure adjustment unit 30, and oxygen is measured by the measurement unit 20. The measurement of the density X is finished, and this process is finished. The control unit 10 calculates an index of exercise tolerance of the measurement subject based on the oxygen concentration X measured by the oxygen concentration measuring device 1 and displays the index on the display unit 70. Specifically, the conventional exercise tolerance index is displayed using a regression line obtained from the relationship between the oxygen concentration decrease amount DX obtained by the experiment and the conventional exercise tolerance index. Conventional indices of exercise tolerance include maximum oxygen uptake, maximum oxygen uptake, and anaerobic work threshold.

図8を参照して、酸素濃度Xの算出方法について説明する。
血液は、赤血球中にヘモグロビンを含む。ヘモグロビンは、酸素化ヘモグロビンまたは脱酸素化ヘモグロビンの形態を有する。酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンヘモグロビンの和は、血流量と相関する。
A method for calculating the oxygen concentration X will be described with reference to FIG.
Blood contains hemoglobin in red blood cells. Hemoglobin has the form of oxygenated hemoglobin or deoxygenated hemoglobin. The sum of oxygenated and deoxygenated hemoglobin correlates with blood flow.

酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、互いに吸収波長が異なる。
760nmの波長における吸光度は、酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度および脱酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度を含む。760nmの波長においては、脱酸素化ヘモグロビンの吸光度が酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きい。このため、760nmの波長における吸光度は、脱酸素化ヘモグロビンの量によく依存する。
Oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin have different absorption wavelengths.
Absorbance at a wavelength of 760 nm includes absorbance dependent on oxygenated hemoglobin and absorbance dependent on deoxygenated hemoglobin. At a wavelength of 760 nm, the absorbance of deoxygenated hemoglobin is greater than the absorbance of oxygenated hemoglobin. For this reason, the absorbance at a wavelength of 760 nm depends well on the amount of deoxygenated hemoglobin.

840nmの波長における吸光度は、酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度および脱酸素化ヘモグロビンに依存する吸光度を含む。840nmの波長においては、酸素化ヘモグロビンの吸光度が脱酸素化ヘモグロビンの吸光度よりも大きい。このため、840nmにおける吸光度は、酸素化ヘモグロビンの量によく依存する。   Absorbance at a wavelength of 840 nm includes absorbance dependent on oxygenated hemoglobin and absorbance dependent on deoxygenated hemoglobin. At a wavelength of 840 nm, the absorbance of oxygenated hemoglobin is greater than the absorbance of deoxygenated hemoglobin. For this reason, the absorbance at 840 nm is highly dependent on the amount of oxygenated hemoglobin.

このため、制御部10は、760nmの波長における吸光度と、840nmにおける吸光度とを用いて、酸素化ヘモグロビンの量、および脱酸素化ヘモグロビンの量を算出する。酸素化ヘモグロビンの量は、血中の酸素濃度Xを反映する。このため、制御部10は、酸素化ヘモグロビンの量を酸素濃度Xとして用いる。   For this reason, the control unit 10 calculates the amount of oxygenated hemoglobin and the amount of deoxygenated hemoglobin using the absorbance at a wavelength of 760 nm and the absorbance at 840 nm. The amount of oxygenated hemoglobin reflects the oxygen concentration X in the blood. For this reason, the control unit 10 uses the amount of oxygenated hemoglobin as the oxygen concentration X.

血流量Hの算出方法について説明する。
酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、互いに吸収波長が異なる。酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンは、近赤外光の領域において、805nmの等吸収点を有する。このため、805nmにおける吸光度は、酸化ヘモグロビンおよび脱酸化ヘモグロビンの和を反映する。このため、制御部10は、805nmにおける吸光度に基づいて血流量Hを算出する。
A method for calculating the blood flow H will be described.
Oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin have different absorption wavelengths. Oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin have an isosbestic point of 805 nm in the near infrared region. For this reason, the absorbance at 805 nm reflects the sum of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin. For this reason, the control unit 10 calculates the blood flow H based on the absorbance at 805 nm.

図9を参照して、酸素濃度Xの変化について説明する。
被測定者が安静状態において体肢が阻血されたとき、圧迫部40により圧迫される部位および圧迫部40により圧迫される部位よりも体肢の末端側の部位(以下、「阻血部位」)の筋組織への血液、すなわち酸素の供給が停止する。阻血部位よりも体肢の末端側の部位の筋組織の酸素は、安静状態における代謝によって消費される。すなわち、阻血状態における筋酸素消費量は、安静状態における代謝をよく反映する。
A change in the oxygen concentration X will be described with reference to FIG.
When the subject is in a resting state and the limb is ischemic, a portion compressed by the compression portion 40 and a portion on the distal side of the limb with respect to the portion compressed by the compression portion 40 (hereinafter referred to as “ischemic region”) The supply of blood, ie oxygen, to the muscle tissue is stopped. Oxygen in the muscle tissue at the site on the distal side of the limb from the site of ischemia is consumed by metabolism in a resting state. That is, the muscle oxygen consumption in the ischemic state well reflects the metabolism in the resting state.

時刻t11は、制御部10が圧迫部40へのエアーの供給を開始した時刻を示す。このとき、酸素濃度Xは、減少を始める。
時刻t12は、制御部10が阻血状態を判定した時刻を示す。
Time t <b> 11 indicates a time when the control unit 10 starts supplying air to the compression unit 40. At this time, the oxygen concentration X starts to decrease.
Time t12 indicates the time when the control unit 10 determines the ischemic state.

時刻t13は、制御部10が阻血状態を判定した時刻から加圧期間TAが経過した時刻を示す。このとき、制御部10は、圧迫部40へのエアーの供給を停止する。圧迫部40の圧力は、一定に維持される。このため、酸素濃度Xは、被測定者の安静状態における酸素消費量に応じて減少する。   Time t13 indicates the time when the pressurization period TA has elapsed since the time when the control unit 10 determined the ischemic state. At this time, the control unit 10 stops supplying air to the compression unit 40. The pressure of the compression part 40 is maintained constant. For this reason, the oxygen concentration X decreases according to the amount of oxygen consumed in the measurement subject's resting state.

時刻t14は、制御部10が阻血状態を判定してから阻血期間TBが経過した時刻を示す。このとき、制御部10は、圧迫部40からエアーを排出する。このため、圧迫部位の血流が増加する。このため、酸素濃度Xは、上昇を始める。   Time t14 indicates the time when the ischemic period TB has elapsed since the control unit 10 determined the ischemic state. At this time, the control unit 10 discharges air from the compression unit 40. For this reason, the blood flow at the compression site increases. For this reason, the oxygen concentration X starts to rise.

図10および図11を参照して、酸素濃度測定装置1により測定した酸素濃度Xの低下量(以下、「酸素濃度低下量DX」)と運動耐容能との関係について説明する。
酸素濃度低下量DXは、制御部10が加圧期間TAが経過した旨判定した時刻から所定の時刻までの変化速度を示す。
With reference to FIG. 10 and FIG. 11, the relationship between the decrease amount of the oxygen concentration X measured by the oxygen concentration measuring apparatus 1 (hereinafter, “oxygen concentration decrease amount DX”) and the exercise tolerance will be described.
The oxygen concentration decrease amount DX indicates a change rate from the time when the control unit 10 determines that the pressurization period TA has elapsed to a predetermined time.

一般に、人体は、有酸素能力が高いほど、遅筋繊維が多い。また、遅筋繊維は、安静状態における酸素消費量が大きい。このため、有酸素能力が高いほど、安静状態における酸素消費量が大きい。このため、運動耐容能の指標として、無酸素性作業閾値、最高酸素摂取量、および最大酸素摂取量等が用いられている。   In general, the higher the aerobic capacity of the human body, the more slow muscle fibers. Also, slow muscle fibers have a high oxygen consumption in a resting state. For this reason, the higher the aerobic capacity, the greater the oxygen consumption in a resting state. For this reason, an anaerobic threshold, the maximum oxygen intake, the maximum oxygen intake and the like are used as an index of exercise tolerance.

従来、運動耐容能の指標としての最高酸素摂取量、最大酸素摂取量、および無酸素性作業閾値は、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いた漸増負荷を実施し、運動中の呼気ガスを分析することにより測定されている。このような、従来の最高酸素摂取量、最大酸素摂取量、および無酸素性作業閾値の測定は、エルゴメーターおよびトレッドミル等の大がかりな装置を用いる。また、被測定者は、統制された負荷をかけた運動を実施するため、被測定者の負荷が大きい。   Conventionally, the maximum oxygen uptake, maximum oxygen uptake, and anaerobic work threshold as indicators of exercise tolerance have been increased by using exercising devices such as ergometers and treadmills, and exhaled gas during exercise It is measured by analyzing. Such conventional measurement of the maximum oxygen intake, the maximum oxygen intake, and the anaerobic work threshold value uses a large-scale apparatus such as an ergometer and a treadmill. In addition, since the measurement subject performs exercise with a controlled load, the load on the measurement subject is large.

発明者は、阻血状態における阻血部位の血中の酸素消費量が、運動耐容能の指標となる最大酸素摂取量、最高酸素摂取量、および無酸素性作業閾値と相関することを見出した。すなわち、酸素濃度測定装置1により阻血したときの酸素濃度低下量DXが、従来の運動耐容能の指標と相関することを見出した。   The inventor has found that the oxygen consumption in the blood at the site of ischemia in the ischemic state correlates with the maximum oxygen intake, the maximum oxygen intake, and the anaerobic work threshold, which are indicators of exercise tolerance. That is, the present inventors have found that the oxygen concentration decrease amount DX when the oxygen concentration is measured by the oxygen concentration measuring apparatus 1 correlates with a conventional index of exercise tolerance.

図10を参照して、酸素濃度低下量DXと無酸素性作業閾値との関係について説明する。なお、無酸素性作業閾値は、運動中の呼気ガスを分析する従来の方法により測定した。
酸素濃度測定装置1により測定した酸素濃度低下量DXは、無酸素性作業閾値と逆相関の関係を示す。すなわち、酸素濃度低下量DXが低い被測定者ほど、高い無酸素性作業閾値を示す。
With reference to FIG. 10, the relationship between the oxygen concentration decrease amount DX and the anaerobic work threshold will be described. The anaerobic threshold was measured by a conventional method for analyzing exhaled gas during exercise.
The oxygen concentration decrease amount DX measured by the oxygen concentration measuring device 1 shows an inverse correlation with the anaerobic work threshold. That is, the lower the oxygen concentration decrease amount DX, the higher the anaerobic work threshold value.

図11を参照して、酸素濃度低下量DXと最大酸素摂取量との関係について説明する。なお、最大酸素摂取量は、運動中の呼気ガスを分析する従来の方法により測定した。
酸素濃度測定装置1により測定し酸素濃度低下量DXは、最大酸素摂取量と逆相関の関係を示す。すなわち、酸素濃度低下量DXが低い被測定者ほど、高い最大酸素摂取量を示す。
With reference to FIG. 11, the relationship between the oxygen concentration decrease amount DX and the maximum oxygen intake amount will be described. The maximum oxygen intake was measured by a conventional method for analyzing exhaled gas during exercise.
The oxygen concentration decrease amount DX measured by the oxygen concentration measuring device 1 shows an inverse correlation with the maximum oxygen intake. In other words, the lower the oxygen concentration decrease amount DX, the higher the maximum oxygen intake.

酸素濃度測定装置1の作用について説明する。
酸素濃度測定装置1は、安静状態の被測定者の酸素濃度Xを測定する。このため、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いて運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、被測定者の負荷が軽減される。
The operation of the oxygen concentration measuring apparatus 1 will be described.
The oxygen concentration measuring apparatus 1 measures the oxygen concentration X of a measurement subject in a resting state. For this reason, compared with the case where an index of exercise tolerance is measured using an exercise device such as an ergometer or a treadmill, the load on the measurement subject is reduced.

また、酸素濃度測定装置1は、被測定者の大腿101に巻き付けられる。このため、エルゴメーターやトレッドミル等の運動装置を用いて運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、簡便な装置を用いて運動耐容能の測定を行うことができる。   The oxygen concentration measuring device 1 is wound around the thigh 101 of the person to be measured. For this reason, it is possible to measure exercise tolerance using a simple device as compared with the case of measuring an exercise tolerance index using an exercise device such as an ergometer or a treadmill.

酸素濃度測定装置1は、サポーター部材50による大腿101への巻き付け状態が不適切な場合、およびサポーター部材50を巻き付ける部位の周囲径がサポーター部材50の大きさに対して大き過ぎる場合、適切に阻血を行えないことがある。また、圧迫部40の圧力を一定とする仮想の酸素濃度測定装置においては、サポーター部材50を巻き付ける部位の周囲径がサポーター部材50の大きさに対して小さ過ぎる場合、圧迫部40の圧力が高くなり、被測定者への負担が大きい。   The oxygen concentration measuring device 1 is appropriately blood-blocked when the support member 50 is not properly wound around the thigh 101 and when the peripheral diameter of the portion around which the support member 50 is wound is too large relative to the size of the support member 50. May not be possible. Further, in the hypothetical oxygen concentration measuring apparatus in which the pressure of the compression unit 40 is constant, when the peripheral diameter of the portion around which the support member 50 is wound is too small with respect to the size of the support member 50, the pressure of the compression unit 40 is high. Therefore, the burden on the person being measured is large.

制御部10は、測定部20の測定値を用いて阻血状態の判定を行う。このため、酸素濃度測定装置1は、適切に阻血を行うことができる。このため、酸素濃度Xの測定精度を向上できる。   The control unit 10 determines the ischemic state using the measurement value of the measurement unit 20. For this reason, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can perform ischemia appropriately. For this reason, the measurement accuracy of the oxygen concentration X can be improved.

また、酸素濃度測定装置1は、圧迫部40の圧力が過度に高くなることを抑制できる。このため、酸素濃度測定装置1は、体肢が過度に圧迫されることにより被測定者の負担が大きくなることを抑制できる。   Moreover, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can suppress that the pressure of the compression part 40 becomes high too much. For this reason, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can suppress an increase in the burden on the measurement subject due to excessive compression of the limbs.

第1実施形態の酸素濃度測定装置1は、以下の効果を奏する。
(1)酸素濃度測定装置1は、体肢の血中の酸素濃度Xを測定する。圧迫部により圧迫されたときの体肢の血中の酸素濃度低下量DXは、運動耐容能の指標と相関する。このため、酸素濃度測定装置1は、呼気ガス分析を用いずに運動耐容能と相関する酸素濃度Xを測定できる。
The oxygen concentration measuring apparatus 1 according to the first embodiment has the following effects.
(1) The oxygen concentration measuring apparatus 1 measures the oxygen concentration X in the blood of the limbs. The oxygen concentration reduction amount DX in the blood of the limb when compressed by the compression unit correlates with an index of exercise tolerance. For this reason, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can measure the oxygen concentration X correlated with the exercise tolerance without using the breath gas analysis.

(2)制御部10は、阻血状態を判定する。このため、酸素濃度測定装置1は、適切な阻血状態において、すなわち確実に体肢の測定部20が配置される部位への血液の供給を停止した状態において酸素濃度Xを測定できる。このため、酸素濃度測定装置1は、適切に安静時の筋酸素消費量を測定できる。また、制御部10は、阻血状態の判定を行うため、過不足ない圧力で阻血することができる。このため、被測定者にかかる負担が大きくなることを抑制できる。   (2) The control unit 10 determines the ischemic state. For this reason, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can measure the oxygen concentration X in an appropriate ischemic state, that is, in a state where supply of blood to the part where the measurement unit 20 of the limb is disposed is surely stopped. For this reason, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can appropriately measure the muscle oxygen consumption at rest. In addition, since the control unit 10 determines the ischemic state, the control unit 10 can perform ischemia with a sufficient pressure. For this reason, it can suppress that the burden concerning a to-be-measured person becomes large.

(3)酸素濃度測定装置1は、1つの測定部20により血流量Hの測定と、酸素濃度Xの測定とを行うことができる。このため、血流量H、すなわち阻血状態を測定するための測定部と、酸素濃度Xを測定する測定部とを各別に有する構成と比較して、部品点数を削減できる。   (3) The oxygen concentration measuring apparatus 1 can measure the blood flow H and the oxygen concentration X by one measuring unit 20. For this reason, the number of parts can be reduced compared with the structure which has the measurement part for measuring the blood flow H, ie, the ischemic state, and the measurement part which measures oxygen concentration X separately.

(4)酸素濃度測定装置1は、安静状態において酸素濃度Xを測定する。このため、運動負荷時の呼気ガス分析をすることにより運動耐容能の指標を測定する場合と比較して、被測定者の負荷を低減できる。   (4) The oxygen concentration measuring apparatus 1 measures the oxygen concentration X in a resting state. For this reason, compared with the case where the index of exercise tolerance is measured by analyzing the expired gas during exercise load, the load on the measurement subject can be reduced.

(5)酸素濃度測定装置1は、サポーター部材50を有する。このため、サポーター部材50を体肢に巻き付けることにより、簡便に酸素濃度Xの測定を行うことができる。
また、酸素濃度測定装置1は、サポーター部材50を有するため、酸素濃度測定装置1の各部材が体肢からずれにくい。このため、酸素濃度Xの測定精度が低下することを抑制できる。
(5) The oxygen concentration measuring apparatus 1 has a supporter member 50. For this reason, the oxygen concentration X can be easily measured by winding the support member 50 around the limb.
Moreover, since the oxygen concentration measuring apparatus 1 has the supporter member 50, each member of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not easily displaced from the limb. For this reason, it can suppress that the measurement precision of oxygen concentration X falls.

(6)制御部10は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血中の酸素濃度Xを測定する。このため、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長のみを用いて血流量Hを算出できる。このため、等吸収波長よりも短い波長および等吸収波長よりも長い波長の2種類の波長を用いて血流量Hを算出する場合と比較して、血流量Hの算出が簡便になる。   (6) The control unit 10 measures the oxygen concentration X in the blood using the isosbestic wavelengths of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin. For this reason, the blood flow rate H can be calculated using only the isosbestic wavelengths of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin. For this reason, the calculation of the blood flow H is simpler than the case where the blood flow H is calculated using two types of wavelengths, a wavelength shorter than the equal absorption wavelength and a wavelength longer than the equal absorption wavelength.

(7)酸素濃度測定装置1は、圧迫部40を装着する筋肉のうちの最も体幹側に配置することができる。また、酸素濃度測定装置1は、測定部20を最も筋肉が太い筋腹上に配置することができる。このため、酸素化ヘモグロビンと脱酸素化ヘモグロビンの変化をより大きく捉えることができる。   (7) The oxygen concentration measuring device 1 can be disposed on the most trunk side of the muscles to which the compression unit 40 is attached. Moreover, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can arrange | position the measurement part 20 on the muscular belly with the thickest muscle. For this reason, the change of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin can be captured more greatly.

(第2実施形態)
本実施形態の酸素濃度測定装置1は、第1実施形態の酸素濃度測定装置1と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、酸素濃度測定装置1は、サポーター部材として別体の第1サポーター部材150Aおよび第2サポーター部材150Bを有する。
(Second Embodiment)
The oxygen concentration measuring apparatus 1 of the present embodiment has a different configuration in the following part compared to the oxygen concentration measuring apparatus 1 of the first embodiment, and has the same configuration in other parts. That is, the oxygen concentration measuring apparatus 1 includes the first supporter member 150A and the second supporter member 150B that are separate members as supporter members.

図12に示されるように、酸素濃度測定装置1は、第1サポーター部材150A、第2サポーター部材150B、および長さ調節部材153を有する。
長さ調節部材153は、第1サポーター部材150Aおよび第2サポーター部材150Bを接続する。長さ調節部材153は、第1サポーター部材150Aと第2サポーター部材150Bとの距離を変更できる。
As shown in FIG. 12, the oxygen concentration measurement apparatus 1 includes a first supporter member 150 </ b> A, a second supporter member 150 </ b> B, and a length adjustment member 153.
The length adjusting member 153 connects the first supporter member 150A and the second supporter member 150B. The length adjusting member 153 can change the distance between the first supporter member 150A and the second supporter member 150B.

圧迫部40および圧力調整部30は、第1サポーター部材150Aに取り付けられる。
制御部10および測定部20は、第2サポーター部材150Bに取り付けられる。
図13に示されるように、被測定者は、第1サポーター部材150Aおよび第2サポーター部材150Bをそれぞれ大腿101に巻き付ける。このとき、第1サポーター部材150Aは、第2サポーター部材150Bよりも体幹側に巻き付けられる。第2サポーター部材150Bは、第1サポーター部材150Aよりも末端側に巻き付けられる。
The compression part 40 and the pressure adjustment part 30 are attached to the first supporter member 150A.
The control unit 10 and the measurement unit 20 are attached to the second supporter member 150B.
As illustrated in FIG. 13, the measurement subject wraps the first supporter member 150 </ b> A and the second supporter member 150 </ b> B around the thigh 101. At this time, the first supporter member 150A is wound closer to the trunk side than the second supporter member 150B. The second supporter member 150B is wound closer to the end side than the first supporter member 150A.

酸素濃度測定装置1の作用について説明する。
大腿骨の長さは、個人により大きく異なる。また、同一個人において、体肢としての上肢の長さおよび下肢の長さは大きく異なる。このため、体肢において圧迫部40を配置するための適切な部位と、測定部20を配置するための適切な部位との距離が被測定者、および装着する体肢によって異なる。
The operation of the oxygen concentration measuring apparatus 1 will be described.
The length of the femur varies greatly from individual to individual. In the same individual, the length of the upper limb and the length of the lower limb as body limbs are greatly different. For this reason, the distance between an appropriate part for placing the compression unit 40 on the limb and an appropriate part for placing the measurement unit 20 differs depending on the person to be measured and the limb to be worn.

酸素濃度測定装置1は、長さ調節部材153が第1サポーター部材150Aおよび第2サポーター部材150Bを接続する。このため、被測定者毎、または使用部位毎が異なる場合であっても、圧迫部40および測定部20を適切な部位に配置できる。   In the oxygen concentration measuring apparatus 1, the length adjusting member 153 connects the first supporter member 150A and the second supporter member 150B. For this reason, even if it is a case where every to-be-measured person or every use site | part differs, the compression part 40 and the measurement part 20 can be arrange | positioned to an appropriate site | part.

第2実施形態の酸素濃度測定装置1は、第1実施形態の(1)〜(7)の効果に加えて以下の効果を奏する。
(8)酸素濃度測定装置1は、長さ調節部材153を有する。このため、被測定者の体格に応じて、圧迫部40および測定部20を適切な位置に配置できる。また、測定対象を体肢としての腕および大腿101のいずれで測定する場合にも圧迫部40および測定部20を適切な位置に配置できる。
The oxygen concentration measuring apparatus 1 of the second embodiment has the following effects in addition to the effects (1) to (7) of the first embodiment.
(8) The oxygen concentration measuring device 1 has a length adjusting member 153. For this reason, the compression part 40 and the measurement part 20 can be arrange | positioned in a suitable position according to a to-be-measured person's physique. In addition, the compression unit 40 and the measurement unit 20 can be arranged at appropriate positions when the measurement target is measured with either the arm or the thigh 101 as a limb.

(その他の実施形態)
本酸素濃度測定装置は、第1実施形態および第2実施形態以外の実施形態を含む。以下、本酸素濃度測定装置のその他の実施形態としての第1実施形態および第2実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
(Other embodiments)
This oxygen concentration measuring device includes embodiments other than the first embodiment and the second embodiment. Hereinafter, the modification of 1st Embodiment and 2nd Embodiment as other embodiment of this oxygen concentration measuring apparatus is shown. The following modifications can be combined with each other.

・第2実施形態の酸素濃度測定装置1は、圧力調整部30が第1サポーター部材150Aに取り付けられる。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、圧力調整部30が第2サポーター部材150Bに取り付けられる。   -As for the oxygen concentration measuring apparatus 1 of 2nd Embodiment, the pressure adjustment part 30 is attached to 150 A of 1st supporter members. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, in the oxygen concentration measurement device 1 according to the modified example, the pressure adjustment unit 30 is attached to the second supporter member 150B.

・第2実施形態の酸素濃度測定装置1は、制御部10が第2サポーター部材150Bに取り付けられる。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、制御部10が、第1サポーター部材150Aに取り付けられる。   -As for oxygen concentration measuring device 1 of a 2nd embodiment, control part 10 is attached to the 2nd supporter member 150B. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, in the oxygen concentration measurement device 1 according to the modification, the control unit 10 is attached to the first supporter member 150A.

・各実施形態の制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下のとき、阻血状態を判定する。ただし、制御部10の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下となる条件に代えて、または加えて、以下の(条件1)〜(条件3)の判定によって、阻血状態を判定する。
(条件1)酸素化ヘモグロビン(すなわち、酸素濃度X)が、一定速度で減少する。
(条件2)脱酸素化ヘモグロビンが、一定速度で増加する。
(条件3)酸素飽和度(酸素化ヘモグロビン/血流量H)が、一定速度で減少する。
-The control part 10 of each embodiment determines an ischemic state, when the blood flow rate change speed SH is below the ischemic determination value SHX. However, the configuration of the control unit 10 is not limited to this. For example, instead of or in addition to the condition that the blood flow rate change rate SH is equal to or less than the ischemic determination value SHX, the control unit 10 according to the modified example changes the ischemic state according to the following determinations (condition 1) to (condition 3). judge.
(Condition 1) Oxygenated hemoglobin (that is, oxygen concentration X) decreases at a constant rate.
(Condition 2) Deoxygenated hemoglobin increases at a constant rate.
(Condition 3) The degree of oxygen saturation (oxygenated hemoglobin / blood flow H) decreases at a constant rate.

・各実施形態の制御部10は、血流量変化速度SHが阻血判定値SHX以下のとき、阻血状態を判定する。ただし、制御部10の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の制御部10は、血流量Hが所定値以下となるとき、阻血状態を判定する。   -The control part 10 of each embodiment determines an ischemic state, when the blood flow rate change speed SH is below the ischemic determination value SHX. However, the configuration of the control unit 10 is not limited to this. For example, the control unit 10 according to the modified example determines the ischemic state when the blood flow H is equal to or less than a predetermined value.

・各実施形態の圧迫部40は、サポーター部材50の内部に配置されるエアーバッグとして構成される。ただし、圧迫部40の構成はこれに限られない。例えば、サポーター部材50をカフとして構成し、カフを圧迫部40とすることもできる。また、さらに別の変形例の圧迫部40は、環状部材として構成される。この環状部材の圧迫部40は、環状部分が伸縮し、内径が変化する。環状部材の圧迫部40は、内径が小さくなるとき、体肢を締め付ける。   -The compression part 40 of each embodiment is comprised as an airbag arrange | positioned inside the supporter member 50. As shown in FIG. However, the configuration of the compression unit 40 is not limited to this. For example, the support member 50 can be configured as a cuff, and the cuff can be the compression portion 40. Moreover, the compression part 40 of another modification is comprised as an annular member. As for the compression part 40 of this annular member, an annular part expands and contracts, and an inner diameter changes. The compression member 40 of the annular member tightens the limb when the inner diameter becomes small.

・各実施形態の制御部10は、阻血状態を判定した時刻から加圧期間TAが経過した時刻から所定の時刻までの変化速度である酸素濃度低下量DXを用いて運動耐容能の指標を推定する。ただし、制御部10の構成はこれに限られない。例えば、変形例の制御部10は、以下の(A)〜(C)のいずれかを用いて運動耐容能の指標を推定する。
(A)阻血状態を判定した時刻の酸素濃度Xと、阻血状態において最も低い酸素濃度Xとの差。
(B)阻血期間TBが経過した時刻から所定の期間が経過するまでの変化速度。
(C)阻血期間TBが経過した後の最も高い酸素濃度Xと、阻血状態において最も低い酸素濃度Xとの差。
-Control part 10 of each embodiment presumes an index of exercise tolerance using oxygen concentration fall amount DX which is a change rate from the time when pressurization period TA passed from the time which judged the ischemic state to the predetermined time. To do. However, the configuration of the control unit 10 is not limited to this. For example, the control unit 10 according to the modified example estimates an exercise tolerance index using any of the following (A) to (C).
(A) The difference between the oxygen concentration X at the time when the ischemic state is determined and the lowest oxygen concentration X in the ischemic state.
(B) The rate of change from the time when the ischemic period TB elapses until the predetermined period elapses.
(C) The difference between the highest oxygen concentration X after the ischemic period TB has elapsed and the lowest oxygen concentration X in the ischemic state.

・各実施形態の測定部20は、760nm、805nm、および840nmの3波長のマルチLEDとしての受光部22を有する。ただし、測定部20の構成としてはこれに限られない。例えば、変形例の測定部20は、760nmおよび840nmの2波長のマルチLEDとしての受光部22を有する。この場合、血流量Hは、760nmの波長の吸光度、および840nmの波長の吸光度を用いて算出される。   The measurement unit 20 of each embodiment includes a light receiving unit 22 as a multi-LED having three wavelengths of 760 nm, 805 nm, and 840 nm. However, the configuration of the measurement unit 20 is not limited to this. For example, the measurement unit 20 of the modification includes a light receiving unit 22 as a multi-LED having two wavelengths of 760 nm and 840 nm. In this case, the blood flow H is calculated using the absorbance at a wavelength of 760 nm and the absorbance at a wavelength of 840 nm.

・各実施形態の酸素濃度測定装置1は、体肢としての大腿101の酸素濃度Xを測定する。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、体肢としての腕の酸素濃度Xを測定する。要するに、酸素濃度測定装置1は、体肢であればいずれの部位であっても酸素濃度Xの測定を行うことができる。   -The oxygen concentration measuring apparatus 1 of each embodiment measures the oxygen concentration X of the thigh 101 as a limb. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, the modified oxygen concentration measuring apparatus 1 measures the oxygen concentration X of the arm as a limb. In short, the oxygen concentration measuring apparatus 1 can measure the oxygen concentration X in any part of the limb.

・各実施形態の酸素濃度測定装置1は、被測定者が椅子に座り、目を開いている状態としての安静状態において酸素濃度Xを測定する。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、被測定者が立位の状態かつ目を閉じている状態としての安静状態において酸素濃度Xを測定する。要するに、被測定者に運動負荷が与えられていない状態であれば、いずれの状態も安静状態として採用できる。安静状態としては、外部からの音声や物理的な刺激がなく、かつ被測定者自身が動かず、声も発しない状態が特に好ましい。なお、いずれの場合においても、立位または座位、開眼または閉眼等、測定毎に条件が統一された安静状態を経時的に測定することにより、酸素濃度低下量DXの変化を運動耐容能の変化として用いることができる。   -The oxygen concentration measuring apparatus 1 of each embodiment measures the oxygen concentration X in the resting state as a to-be-measured person sitting on a chair and having eyes open. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, the oxygen concentration measuring apparatus 1 according to the modified example measures the oxygen concentration X in a resting state where the measurement subject is in a standing position and the eyes are closed. In short, any state can be adopted as a resting state as long as no exercise load is applied to the measurement subject. As a resting state, a state in which there is no voice or physical stimulus from the outside, and the person to be measured does not move and does not emit voice is particularly preferable. In any case, by measuring the resting state over time, such as standing or sitting, open eyes or closed eyes, by measuring the resting state over time, the change in the oxygen concentration reduction amount DX can be changed in the exercise tolerance. Can be used as

・各実施形態の酸素濃度測定装置1は、被測定者が安静状態のときの酸素濃度Xを測定する。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、被測定者に運動負荷が与えられている状態において酸素濃度Xを測定する。   -The oxygen concentration measuring apparatus 1 of each embodiment measures the oxygen concentration X when a to-be-measured person is resting. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, the modified oxygen concentration measuring apparatus 1 measures the oxygen concentration X in a state where an exercise load is applied to the measurement subject.

・各実施形態の酸素濃度測定装置1は、サポーター部材50を有する。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、サポーター部材50を省略している。   The oxygen concentration measurement device 1 of each embodiment has a supporter member 50. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, the supporter member 50 is omitted from the oxygen concentration measuring device 1 according to the modification.

・各実施形態の酸素濃度測定装置1は、酸素濃度低下量DXから推定される運動耐容能の指標を表示部70に表示する。ただし、酸素濃度測定装置1の構成はこれに限られない。例えば、変形例の酸素濃度測定装置1は、運動耐容能の指標に代えてまたは加えて酸素濃度低下量DXを表示部70に表示する。   The oxygen concentration measuring device 1 of each embodiment displays an exercise tolerance index estimated from the oxygen concentration decrease amount DX on the display unit 70. However, the configuration of the oxygen concentration measuring apparatus 1 is not limited to this. For example, the oxygen concentration measuring apparatus 1 according to the modified example displays the oxygen concentration decrease amount DX on the display unit 70 instead of or in addition to the exercise tolerance index.

1…酸素濃度測定装置、10…制御部、20…測定部、30…圧力調整部、40…圧迫部、50…サポーター部材、150A…第1サポーター部材、150B…第2サポーター部材、153…長さ調節部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Oxygen concentration measuring apparatus, 10 ... Control part, 20 ... Measurement part, 30 ... Pressure adjustment part, 40 ... Compression part, 50 ... Supporter member, 150A ... 1st supporter member, 150B ... 2nd supporter member, 153 ... Long Adjustable member.

Claims (5)

被測定者の体肢に巻き付ける圧迫部と、
前記圧迫部が付与する圧力を調整する圧力調整部と、
前記圧迫部により圧迫される部位よりも体肢の末端側、または前記圧迫部により圧迫される部位の血中の酸素濃度を光により測定する測定部と、
前記測定部の検出値に基づいて体肢の血流量を算出する制御部と
を備える酸素濃度測定装置。
A compression part wrapped around the limb of the subject,
A pressure adjusting unit that adjusts the pressure applied by the compression unit;
A measurement unit that measures the oxygen concentration in the blood of the distal side of the limb relative to the site compressed by the compression unit or the site compressed by the compression unit by light;
An oxygen concentration measurement apparatus comprising: a control unit that calculates a blood flow of a limb based on a detection value of the measurement unit.
前記制御部は、被測定者が安静状態において体肢が前記圧迫部により圧迫され、かつ前記測定部の検出値による体肢の血流量に基づいて阻血状態と判定される期間における前記測定部の検出値に基づいて被測定者の運動耐容能指標を推定する
請求項1に記載の酸素濃度測定装置。
The control unit is configured to control the measurement unit in a period in which the limb is compressed by the compression unit while the measurement subject is at rest and the ischemic state is determined based on the blood flow volume of the limb based on the detection value of the measurement unit. The oxygen concentration measuring apparatus according to claim 1, wherein an exercise tolerance index of the measurement subject is estimated based on the detected value.
前記酸素濃度測定装置は、サポーター部材を有し、
前記圧迫部、前記圧力調整部、前記測定部、および前記制御部は、前記サポーター部材に取り付けられる
請求項1または2に記載の酸素濃度測定装置。
The oxygen concentration measuring device has a support member,
The oxygen concentration measuring device according to claim 1, wherein the compression unit, the pressure adjustment unit, the measurement unit, and the control unit are attached to the supporter member.
前記酸素濃度測定装置は、前記サポーター部材としての第1サポーター部材および第2サポーター部材と、長さ調節部材とを有し、
前記長さ調節部材は、前記第1サポーター部材および前記第2サポーター部材を接続し、前記第1サポーター部材および前記第2サポーター部材の距離を変更でき、
前記圧迫部は、前記第1サポーター部材に取り付けられ、
前記圧力調整部は、前記第1サポーター部材または前記第2サポーター部材に取り付けられ、
前記測定部は、前記第2サポーター部材に取り付けられ、
前記制御部は、前記第1サポーター部材または前記第2サポーター部材に取り付けられる
請求項3に記載の酸素濃度測定装置。
The oxygen concentration measuring device includes a first supporter member and a second supporter member as the supporter member, and a length adjusting member,
The length adjusting member connects the first supporter member and the second supporter member, and can change the distance between the first supporter member and the second supporter member,
The compression part is attached to the first supporter member,
The pressure adjusting unit is attached to the first supporter member or the second supporter member,
The measurement unit is attached to the second supporter member,
The oxygen concentration measuring device according to claim 3, wherein the control unit is attached to the first supporter member or the second supporter member.
前記測定部は、酸素化ヘモグロビンおよび脱酸素化ヘモグロビンの等吸収波長を用いて血流量を測定する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の酸素濃度測定装置。
The oxygen concentration measurement apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the measurement unit measures a blood flow using an isosbestic wavelength of oxygenated hemoglobin and deoxygenated hemoglobin.
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