呼吸運(yùn)動(dòng)測定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及進(jìn)行對象物體的三維測量的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對象物體的三維測量、尤其對被檢者的呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測定的呼吸運(yùn)動(dòng)測定裝置 中，按照決定的每個(gè)區(qū)域分化被檢者的身體而對各區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測定、評價(jià)的方法、 裝置至今基本不存在。非要說的話，作為一般所使用的這樣的裝置，存在用于睡眠呼吸障礙 診斷的整夜多導(dǎo)睡眠圖裝置。在該裝置中，有在被檢者的胸部和腹部卷繞帶式傳感器來測 定各部的呼吸運(yùn)動(dòng)的裝置。
[0003] 作為其它的研究，在光纖光柵（FG)呼吸運(yùn)動(dòng)測定中，存在分別以直線將胸部和腹 部自動(dòng)分割為多個(gè)而對各分割區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測的裝置（專利文獻(xiàn)4)，或者使用動(dòng) 作捕捉儀來對被檢者的身體上的多個(gè)點(diǎn)各自的動(dòng)作進(jìn)行觀察的裝置（專利文獻(xiàn)2)。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特表2013-504340(美國專利公開第2011/066063號(hào)）
[0007] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開2005-003366(美國專利第7545279號(hào)）
[0008] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2005-246033
[0009] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開2002-175582(美國專利第7431700號(hào)）
[0010] 專利文獻(xiàn)5 :美國專利公開第2009/0059241號(hào)
[0011] 非專利文獻(xiàn)
[0012] 非專利文獻(xiàn)1 :科研費(fèi)用資助事業(yè)（科研費(fèi)用補(bǔ)助金）研究成果報(bào)告書
[0013] 課題編號(hào)：22500472(平成25年6月10日）
[0014] 非專利文獻(xiàn) 2 :Isabella Romagnoli 以外，"Optoelectronic Plethysmography has Improved our Knowledge of Respiratory Physiology and Pathophysiology'，、 Sensors 2008、8、pp.7951-7972
[0015] 非專利文獻(xiàn) 3 :Klemen Povsic 以外，"Laser3_D measuring system and real-time visual feedback for teaching and correcting breathing''、Juornal of Biomedical Optics，March 2012,Vol 17(3)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 發(fā)明所要解決的課題
[0017] 使用了以往的帶式傳感器的代表性的測定方式是對身體的截面積（外周截面積） 變化所產(chǎn)生的電感的變化進(jìn)行檢測的電感體積描記法（RIP)，其它的測定方式也通過張力 變化等來檢測身體外周的變化。這些方式中，原理上無法進(jìn)行身體的左右的對稱性評價(jià)。并 且，在被檢者的上半身的變形較大的病例中不能使用該測定方式。
[0018] 使用了動(dòng)作捕捉儀的方式中，裝置結(jié)構(gòu)大型，在應(yīng)用于被檢者的簡便性、成本等方 面，在臨床的現(xiàn)場使用伴隨有較大的困難。尤其是，如非專利文獻(xiàn)2所示，需要將多個(gè)標(biāo)志 正確地粘貼于身體，從而在應(yīng)用于被檢者的簡便性、成本等方面，臨床現(xiàn)場的實(shí)用性存在問 題。并且，非專利文獻(xiàn)3中公開了投影多個(gè)線性光來對測定區(qū)域的高度分布進(jìn)行測定的方 法，但此處并未研究將測定區(qū)域分割而對每個(gè)分割區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測定的概念。
[0019] 為了解決這樣的課題，本申請發(fā)明提供如下分割方法以及使用了該分割方法的呼 吸運(yùn)動(dòng)測定裝置：為了把握被檢者的呼吸運(yùn)動(dòng)狀況與正常的呼吸運(yùn)動(dòng)的不同，或者為了把 握相同的被檢者的呼吸運(yùn)動(dòng)狀況的隨時(shí)間變化，將被檢者的胸部腹部分割為多個(gè)區(qū)域而取 得表示各區(qū)域的活動(dòng)量的呼吸運(yùn)動(dòng)波形，在上述這樣的呼吸運(yùn)動(dòng)測定裝置中，能夠簡便并 且再現(xiàn)性良好地分割設(shè)定應(yīng)評價(jià)的區(qū)域。
[0020] 用于解決課題的方案
[0021] 為了被檢者的區(qū)域設(shè)定作業(yè)的簡便性和解剖學(xué)上明確并且再現(xiàn)性良好的體表面 上的分割區(qū)域的特定，考慮被檢者的身體的左右的分割線、胸部與腹部之間的分割線而在 被檢者的體表面設(shè)定多個(gè)標(biāo)記位置（標(biāo)識(shí)）。分別在該多個(gè)標(biāo)記位置，關(guān)于用于觀察的光束 的波長配置反射率（或者吸收率）與體表面不同的材料所構(gòu)成的指標(biāo)（記號(hào)），并取得包括 指標(biāo)的圖像的被檢者的圖像。在這樣得到的觀察圖像上，將以這些指標(biāo)圖像的位置為連結(jié) 點(diǎn)的線作為分界線，來將被檢者的圖像分割為多個(gè)區(qū)域。
[0022] 作為典型的具體例，是一種呼吸運(yùn)動(dòng)測定裝置，向體表面照射強(qiáng)度分布不一樣的 光束，并基于來自該體表面的反射光來對體表面的各個(gè)部位的隨時(shí)間的高度變化進(jìn)行檢 測，從而得到對應(yīng)于呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)，在上述呼吸運(yùn)動(dòng)測定裝置中，配置拍攝體表 面并輸出體表面的觀察圖像的拍攝裝置，并在體表面上設(shè)置作為標(biāo)記位置的多個(gè)標(biāo)識(shí)，在 這些各標(biāo)識(shí)上，配置在拍攝裝置所接受的光的波長域中反射率（或者吸收率）與體表面不 同的指標(biāo)（例如，反射體），并在觀察圖像上，利用通過多個(gè)指標(biāo)的像的分割線將體表面分 割為多個(gè)區(qū)域，并按照分割出的每個(gè)區(qū)域?qū)⒏鱾€(gè)部位的隨時(shí)間的高度變化匯總或者平均 化，從而得到分割出的各區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
[0023] 此處，當(dāng)按照分割出的每個(gè)區(qū)域?qū)Ω鱾€(gè)部位的隨時(shí)間的高度變化進(jìn)行計(jì)算時(shí)，通 過圖像處理對上述各部位所屬的區(qū)域進(jìn)行檢測，并對測定出的各部位的高度或者高度變化 的信息附加區(qū)域信息，從而求出每個(gè)區(qū)域的變化量。
[0024] 上述標(biāo)識(shí)優(yōu)選至少包括胸骨上的點(diǎn)、臍部附近的點(diǎn)以及左右髂前上棘的中點(diǎn)附近 的點(diǎn)這三點(diǎn)。
[0025] 上述標(biāo)識(shí)優(yōu)選包括胸骨柄或者胸骨上的肋骨的位置、肋骨與腋窩線的交點(diǎn)、以及 肋骨與鎖骨中線的交點(diǎn)中的至少一點(diǎn)。
[0026] 按照每個(gè)區(qū)域?qū)?yīng)于體表面上的多個(gè)點(diǎn)的隨時(shí)間的高度變化的變化量平均化， 從而得到上述呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。此外，該高度變化也可以是相對于基準(zhǔn)的高度的高度變化，也 可以是每隔一定的時(shí)間間隔的高度變化。
[0027] 分割為多個(gè)的區(qū)域中，合并特定的相鄰的區(qū)域，并顯示比分割出的個(gè)數(shù)少的個(gè)數(shù) 的區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)信號(hào)。
[0028] 在觀察圖像上，以決定的順序連結(jié)（以及延長）指標(biāo)圖像，由此設(shè)定各區(qū)域的分割 線。
[0029] 并且在其它的例子中，對配置于各標(biāo)記位置（標(biāo)識(shí)）的指標(biāo)施加分別不同的反射 率（或者吸收率）分布，或使指標(biāo)的形狀、大小分別不同，而能夠在觀察圖像上容易地特定 各指標(biāo)圖像?；谠撎囟?，根據(jù)決定的規(guī)則自動(dòng)地設(shè)定分割線。
[0030] 作為上述指標(biāo)的、例如反射體也能夠在表面配置有回歸反射元件，且在從體表面 觀察時(shí)在接近拍攝裝置的方向的方向上，設(shè)置包括拍攝裝置實(shí)際上具有感光度的波長域的 其它光源。
[0031] 發(fā)明的效果如下。
[0032] 通過上述結(jié)構(gòu)，即使在被檢者的身體（特別是背骨）存在變形的情況下，也能夠沿 背骨的變形獲取各標(biāo)記位置（標(biāo)識(shí)）的指標(biāo)圖像。這些標(biāo)記位置（標(biāo)識(shí)）存在于被檢者的 體表面上的可視性良好的場所，并且觀察者容易觸診，從而能夠精度、再現(xiàn)性均良好地得到 所希望的分割線。
[0033] 由于能夠再現(xiàn)性良好地得到分割線，從而基于此，能夠求出各區(qū)域的呼吸運(yùn)動(dòng)信 號(hào)。這能夠精度良好地進(jìn)行被檢者的區(qū)域彼此的比較、相同的被檢者的相同的區(qū)域的時(shí)間 上的比較。并且，即使不同的檢者配置指標(biāo)來進(jìn)行測定，也能夠總是得到相同的能夠比較的 結(jié)果。
[0034] 并且，肋骨以及胸骨上的點(diǎn)、肋骨與腋窩線的交點(diǎn)、肋骨與鎖骨中線的交點(diǎn)均相同 地可視性良好且觸診容易，從而即使有身體的變形也能總是明確。因此，基于這些位置、交 點(diǎn)，能夠再現(xiàn)性良好地得到所希望的分割線