特許 6558549 マウスピースとその製造方法、および呼気検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6558549

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】マウスピースとその製造方法、および呼気検査装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/097 20060101AFI20190805BHJP

   A61M 16/06 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/097

   A61M16/06 D

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-10254(P2017-10254)

(22)【出願日】2017年1月24日

(65)【公開番号】特開2018-117768(P2018-117768A)

(43)【公開日】2018年8月2日

【審査請求日】2017年10月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231590

【氏名又は名称】日本精密測器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100091362

【弁理士】

【氏名又は名称】阿仁屋 節雄

(74)【代理人】

【識別番号】100145872

【弁理士】

【氏名又は名称】福岡 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100161034

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 知洋

(74)【代理人】

【識別番号】100187632

【弁理士】

【氏名又は名称】橘高 英郎

(74)【代理人】

【識別番号】100195006

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 勇蔵

(72)【発明者】

【氏名】吉田 玲

【審査官】 松本 隆彦

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０１３３６６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−２８４４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５１−０３５０９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２０１０−５１２９５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０９７

Ａ６１Ｍ １６／０６

Ｇ０１Ｎ １／０２

Ｇ０１Ｎ ３３／４９７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

呼吸気を流すための流路を形成するものであり、一端部を除いてストレートの筒状になっているマウスピース本体と、
前記流路に配置される枚葉のフィルタと、
前記マウスピース本体の内側に挿入され、全体がストレートの筒状で前記マウスピース本体よりも短い長さに設定されている挿入部材と、
を備え、
前記フィルタは、前記流路の断面形状に対応する第１のフィルタ部分と、前記第１のフィルタ部分の外周縁から折り返される第２のフィルタ部分とを有し、前記第１のフィルタ部分が前記挿入部材の一端部の開口を塞ぐとともに、前記第２のフィルタ部分が前記マウスピース本体の内周面と前記挿入部材の外周面との間に挟持されている
ことを特徴とするマウスピース。

【請求項2】

前記第２のフィルタ部分の折り返し寸法が２ｍｍ以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のマウスピース。

【請求項3】

前記マウスピース本体の一端部にすぼみ部が設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載のマウスピース。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のマウスピースと、
前記マウスピースが着脱可能に取り付けられる部材と、
を備え、
前記マウスピースを通して供給される呼気に含まれる所定の成分を検査する
ことを特徴とする呼気検査装置。

【請求項5】

呼吸気を流すための流路を形成するものであり、一端部を除いてストレートの筒状になっている筒状のマウスピース本体と、前記流路に配置される枚葉のフィルタと、前記マウスピース本体の内側に挿入され、全体がストレートの筒状で前記マウスピース本体よりも短い長さに設定されている筒状の挿入部材と、を準備する工程と、
前記挿入部材の一端部に前記フィルタを被せる工程と、
前記フィルタを被せた前記挿入部材の上からの前記マウスピース本体の押し込みによって前記フィルタの一部を折り返しつつ前記挿入部材を前記マウスピース本体の内側に挿入することにより、または、前記挿入部材に被せた前記フィルタの一部を折り返した後に前記挿入部材を前記マウスピース本体の内側に挿入することにより、前記フィルタの折り返し部分を前記マウスピース本体の内周面と前記挿入部材の外周面との間に挟み込む工程と、
を備えるマウスピースの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マウスピースとその製造方法、および呼気検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、フィルタ付きのマウスピースとして、たとえば、特許文献１〜３に記載されたものが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２０１６−５００１５１号公報

【特許文献2】特開２０１３−５５９８１号公報

【特許文献3】特開平１１−３３０１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般に、マウスピースは口にくわえて使用するため、使用者の衛生面を考慮して、使い捨ての製品として提供されることが多い。このため、マウスピースはできるだけ安価に提供されることが望ましい。

【0005】

しかしながら、上記特許文献１〜３に記載のマウスピースは、フィルタをマウスピースの内部に取り付けるために構造が複雑化し、コストが高くなっていた。

【0006】

本発明の目的は、フィルタ付きのマウスピースを従来よりも安価に提供することができる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（第１の態様）
本発明の第１の態様は、
呼吸気を流すための流路を形成する筒状のマウスピース本体と、
前記流路に配置されるフィルタと、
前記マウスピース本体の内側に挿入される筒状の挿入部材と、
を備え、
前記フィルタは、前記流路の断面形状に対応する第１のフィルタ部分と、前記第１のフィルタ部分の外周縁から折り返される第２のフィルタ部分とを有し、前記第２のフィルタ部分が前記マウスピース本体の内周面と前記挿入部材の外周面との間に挟持されている
ことを特徴とするマウスピースである。
（第２の態様）
本発明の第２の態様は、
前記第２のフィルタ部分の折り返し寸法が２ｍｍ以上である
ことを特徴とする上記第１の態様に記載のマウスピースである。
（第３の態様）
本発明の第３の態様は、
前記マウスピース本体の一端部にすぼみ部が設けられている
ことを特徴とする上記第１または第２の態様に記載のマウスピースである。
（第４の態様）
本発明の第４の態様は、
上記第１〜第３の態様のいずれか１つに記載のマウスピースと、
前記マウスピースが着脱可能に取り付けられる部材と、
を備え、
前記マウスピースを通して供給される呼気に含まれる所定の成分を検査する
ことを特徴とする呼気検査装置である。
（第５の態様）
本発明の第５の態様は、
呼吸気を流すための流路を形成する筒状のマウスピース本体と、前記流路に配置されるフィルタと、前記マウスピース本体の内側に挿入される筒状の挿入部材と、を準備する工程と、
前記挿入部材の一端部に前記フィルタを被せる工程と、
前記フィルタの一部を折り返して前記挿入部材を前記マウスピース本体の内側に挿入することにより、前記フィルタの折り返し部分を前記マウスピース本体の内周面と前記挿入部材の外周面との間に挟み込む工程と、
を備えるマウスピースの製造方法である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、フィルタ付きのマウスピースを従来よりも安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るマウスピースの構成例を示す断面図である。

【図2】（Ａ）は図１に示すマウスピースを左方向から見た図、（Ｂ）は右方向から見た図である。

【図3】本発明の実施形態に係るマウスピースの構成例を示す分解斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係るマウスピースを製造する際に用いられる組立用治具とこれを用いたマウスピースの製造方法を説明する図である。

【図5】フィルタと挿入部材の相対的な位置関係を示す正面図である。

【図6】本発明の実施形態に係る呼気検査装置の構成例を示す側面図である。

【図7】本発明の実施形態に係る呼気検査装置の構成例を示す平面図である。

【図8】（Ａ）は図６に示す呼気検査装置を左方向から見た図であり、（Ｂ）は右方向から見た図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の実施形態においては、次の順序で説明を行う。
１．マウスピースの構成
２．マウスピースの製造方法
３．マウスピースの使用方法
４．呼気検査装置の構成
５．呼気検査装置の使用方法
６．実施形態の効果
７．変形例等

【0011】

＜１．マウスピースの構成＞
図１は本発明の実施形態に係るマウスピースの構成例を示す断面図であり、図２（Ａ）は図１に示すマウスピースを左方向から見た図、（Ｂ）は右方向から見た図である。また、図３は本発明の実施形態に係るマウスピースの構成例を示す分解斜視図である。
図示したマウスピース１は、筒状のマウスピース本体２と、フィルタ３と、筒状の挿入部材４と、を備える。

【0012】

（マウスピース本体）
マウスピース本体２は、呼吸気を流すための流路６を形成するものである。ここで記述する「呼吸気」とは、「呼気および／または吸気」を意味する。マウスピース本体２は、たとえば樹脂、好ましくは熱可塑性樹脂、より好ましくはポリプロピレンで構成されている。また、マウスピース本体２は、マウスピース本体２内に配置されるフィルタ３や挿入部材４の位置、状態等を外部から目視で確認できるよう、透明または半透明の材料で構成することが好ましい。

【0013】

マウスピース本体２は、断面円形の筒状（円筒状）に形成されている。このため、マウスピース１は、全体的にストロー形状になっている。ここで記述する「ストロー形状」とは、中心軸が真っ直ぐ（直線上）に延びる円筒形をいう。マウスピース本体２の肉厚は、好ましくは、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定される。マウスピース本体２の長さは、好ましくは、５ｃｍ以上１０ｃｍ以下に設定される。ただし、マウスピース本体２の肉厚および長さは、それぞれ、マウスピース１の使用目的に応じて適宜設定または変更することが可能である。マウスピース本体２の長さとは、マウスピース本体２の中心軸方向の寸法をいう。

【0014】

マウスピース本体２の中心軸方向の一端部には開口７が形成され、同他端部には開口８が形成されている。開口７，８は、それぞれ円形に形成されている。マウスピース本体２の中心軸方向の一端部は、内向きに丸みをつけたすぼみ部９になっている。このすぼみ部９においては、マウスピース本体２の内径および外径が、開口７に向かって徐々に小さくなっている。これに対して、マウスピース本体２の他端側では、マウスピース本体２の内径および外径が、開口８に向かって一様に同じ径になっている。このため、開口８の口径は、開口７の口径よりも大きくなっている。

【0015】

（フィルタ）
フィルタ３は、呼吸気に含まれる塵埃やウィルス、細菌、唾液などを捕集して感染を予防するためにマウスピース１に設けられる。フィルタ３は、好ましくは、ポリプロピレン製の不織布によって構成される。フィルタ３は、好ましくは、ＢＦＥ（細菌濾過効率）が７５％以上、ＰＦＥ（微粒子濾過効率）が９３％以上の性能をもつ素材で構成される。フィルタ３は適度な厚みを有している。なお、フィルタ３の性能は、フィルタ３を構成する素材（不織布など）の目の細かさや厚み寸法などで決まるため、所望の性能を満たす素材でフィルタ３を構成するとよい。

【0016】

フィルタ３は、マウスピース本体２が形成する流路６に配置されている。フィルタ３は、マウスピース本体２の中心軸方向において、開口７の近傍に配置されている。フィルタ３は、流路６の断面形状に対応する第１のフィルタ部分３ａと、第１のフィルタ部分３ａの外周縁から折り返される第２のフィルタ部分３ｂとを一体に有している。流路６の断面形状とは、マウスピース本体２をその中心軸方向と直交する方向で断面したときの流路６の形状をいう。本実施形態においては、マウスピース本体２が円筒状に形成されている。このため、流路６の断面形状が円形になっており、これに対応して第１のフィルタ部分３ａの形状も円形になっている。ここで記述する第１のフィルタ部分３ａの形状とは、マウスピース本体２の中心軸方向からフィルタ３を見たときの第１のフィルタ部分３ａの形状をいう。

【0017】

第２のフィルタ部分３ｂは、第１のフィルタ部分３ａの外周縁から直角に折り返されている。第２のフィルタ部分３ｂは、マウスピース本体２の内周面と挿入部材４の外周面との間に挟持されている。挟持とは、挟んで支持することを意味する。マウスピース本体２の内径と挿入部材４の外径との差は、それらの隙間部分に挟まれるフィルタ３（第２のフィルタ部分３ｂ）に適度な圧縮力が加わるよう、フィルタ３の厚み寸法よりも小さく設定されている。たとえば、フィルタ３の厚み寸法が０．５ｍｍであるとすると、マウスピース本体２の内径と挿入部材４の外径との差によって生じる隙間寸法は０．４ｍｍ以下に設定される。

【0018】

第２のフィルタ部分３ｂの折り返し寸法Ｌは、好ましくは２ｍｍ以上、より好ましくは３．５ｍｍ以上、さらに好ましくは５ｍｍ以上である。ただし、折り返し寸法Ｌが長すぎると、その分だけフィルタ３として実質的に機能しない無駄な部分が増える。また、マウスピース１を製造する際の組立性が悪化するおそれもある。このため、第２のフィルタ部分３ｂの折り返し寸法Ｌは、好ましくは２０ｍｍ以下、より好ましくは１５ｍｍ以下、さらに好ましくは１０ｍｍ以下である。

【0019】

（挿入部材）
挿入部材４は、マウスピース本体２の内部でフィルタ３を保持するために、マウスピース本体２の内側に挿入される部材である。挿入部材４は、マウスピース本体２の内部（筒内）に、マウスピース本体２と同心状に配置される。挿入部材４は、たとえば樹脂、好ましくは熱可塑性樹脂、より好ましくは、マウスピース本体２と同一の素材であるポリプロピレンで構成されている。挿入部材４は、マウスピース本体２と同様に、断面円形の筒状（円筒状）に形成されている。挿入部材４の肉厚は、好ましくは、マウスピース本体２と同様に、０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下に設定される。挿入部材４の長さは、マウスピース本体２から挿入部材４が突出しないよう、マウスピース本体２の長さよりも短く設定される。たとえば、マウスピース本体２の長さが５ｃｍ以上１０ｃｍ以下であるとすると、挿入部材４の長さは３ｃｍ以上５ｃｍ未満に設定される。ただし、挿入部材４の長さは、マウスピース本体２の長さに応じて適宜設定または変更することが可能である。挿入部材４の長さとは、挿入部材４の中心軸方向の寸法をいう。

【0020】

挿入部材４の中心軸方向の一端部には開口１１が形成され、同他端には開口１２が形成されている。挿入部材４の開口１１は、フィルタ３（第１のフィルタ部分３ａ）によって塞がれている。なお、ここでは説明の便宜上、開口１１と開口１２に別々の符号を付しているが、挿入部材４はその中心軸方向で左右対称構造になっているため、開口１１と開口１２の位置関係は逆であってもかまわない。挿入部材４は、その中心軸方向全体にわたって内径および外径が一様に同じ径になっている。このため、開口１１の口径と開口１２の口径とは、互いに同一の径に設定されている。挿入部材４の外径は、マウスピース本体２の内径よりも小さく設定されている。また、挿入部材４の外径は、好ましくは、マウスピース本体２の開口７の口径よりも大きく設定するとよい。

【0021】

＜２．マウスピースの製造方法＞
続いて、本発明の実施形態に係るマウスピースの製造方法について説明する。

【0022】

まず、マウスピース１の構成部材となるマウスピース本体２、フィルタ３および挿入部材４を準備する。

【0023】

次に、図４に示すように、組立用治具１５に挿入部材４とフィルタ３をセットする。組立用治具１５は、ベース部１６と、ベース部１６から起立する大径軸部１７と、大径軸部１７の上端から起立する小径軸部１８と、を備える。ベース部１６は、平らな板状に形成されている。大径軸部１７と小径軸部１８は、互いに同軸状に配置されている。小径軸部１８の外径は、挿入部材４の内径よりも小さく設定されている。小径軸部１８の長さは、挿入部材４の長さよりも短く設定されている。大径軸部１７の外径は、挿入部材４の外径よりも大きく、かつマウスピース本体２の内径よりも小さく設定されている。大径軸部１７と小径軸部１８を合わせた長さは、マウスピース本体２の長さよりも短く設定されている。

【0024】

上記構成の組立用治具１５に挿入部材４とフィルタ３をセットする場合は、まず、小径軸部１８に挿入部材４を嵌め入れることにより、挿入部材４の下端部を大径軸部１７の上端部に突き当てる。これにより、挿入部材４が小径軸部１８によって垂直に支持される。

【0025】

次に、挿入部材４の上端部にフィルタ３を被せる。フィルタ３は、マウスピース本体２や挿入部材４の断面形状にあわせて正面視円形（図３）に形成されている。このとき、図５に示すように、フィルタ３と挿入部材４が同心円状に配置されるように、フィルタ３の中心部を挿入部材４に位置合わせする。その際、挿入部材４に被せたフィルタ３の位置が安易にずれないよう、挿入部材４の開口端に、滑り止め効果を奏する細かい凹凸を形成してもよい。これにより、挿入部材４の上端部に被せたフィルタ３の位置ずれやこれに伴う落下などを抑制することができる。

【0026】

次に、挿入部材４の直上に、開口８を下向きにしてマウスピース本体２を配置した後、フィルタ３の上からマウスピース本体２を押し込む。このとき、フィルタ３の外側の部分は、マウスピース本体２に押されて折り返される。また、挿入部材４は、マウスピース本体２の内側に挿入（圧入）される。その結果、フィルタ３の折り返し部分（第２のフィルタ部分３ｂ）は、マウスピース本体２の内周面と挿入部材４の外周面との間に挟み込まれる。なお、フィルタ３については、フィルタ３の上からマウスピース本体２を押し込む前に、作業者の手で折り返してもよい。また、挿入部材４の開口端に滑り止め用の細かい凹凸を形成しておけば、マウスピース本体２を押し込んだ際のフィルタ３の位置ずれを抑制することができる。

【0027】

また、挿入部材４にフィルタ３を被せたときに、フィルタ３の外側に適度な被り代Ｌ１（図５）を確保しておけば、マウスピース本体２の押し込む途中でフィルタ３の位置がずれたとしても、挿入部材４の円周方向の全周にわたってフィルタ３の折り返し部（第２のフィルタ部分３ｂ）を確保することができる。なお、フィルタ３の被り代Ｌ１は、フィルタ３の外側を折り返す前の、挿入部材４の外径とフィルタ３の外径の差に相当する。このため、フィルタ３の外側を折り返して第２のフィルタ部分３ｂを設けた場合、第２のフィルタ部分３ｂの折り返し寸法Ｌ（図１）は、フィルタ３の位置ずれがないものと仮定すると、被り代Ｌ１と同等の寸法になる。

【0028】

上述のようにマウスピース本体２を押し込む場合は、マウスピース本体２の開口８側の端部がベース部１６に突き当たるまでマウスピース本体２を押し込んでもよいし、挿入部材４に被せたフィルタ３がマウスピース本体２のすぼみ部９に突き当たるまでマウスピース本体２を押し込んでもよい。後者の場合は、マウスピース本体２に挿入部材４を挿入するときに、マウスピース本体２のすぼみ部９がストッパーとして機能する。このため、すぼみ部９のストッパー機能を利用して、マウスピース本体２と挿入部材４を相対的に位置合わせすることができる。
以上で、図１に示すマウスピース１が得られる。

【0029】

＜３．マウスピースの使用方法＞
本発明の実施形態に係るマウスピース１は、使用者が口にくわえて使用する。その際、使用者は、マウスピース本体２の開口７側の端部を口にくわえる。このとき、マウスピース本体２にすぼみ部９を形成しておけば、マウスピース１をくわえたときにすぼみ部９の丸みによって口当たりが柔らかくなる。また、マウスピース１をくわえた使用者が呼吸をするときに、唾液の飛沫がマウスピース１内に侵入しにくくなる。

【0030】

上述のように使用者がマウスピース１をくわえて呼吸をすると、呼気および吸気は、マウスピース本体２内を次のように流れる。まず、呼気は、マウスピース本体２の開口７から流路６に向かって流れ込むとともに、流路６に配されたフィルタ３を通して開口８から流れ出る。このとき、呼気に含まれる細菌、ウィルス等はフィルタ３によって捕集される。一方、吸気は、マウスピース本体２の開口８から流路６に流れ込むとともに、流路６に配されたフィルタ３を通して開口７から流れ出る。このとき、吸気に含まれる細菌、ウィルス等はフィルタ３によって捕集される。したがって、使用者ごとに新しいマウスピース１を使用すれば、感染予防の効果が得られる。

【0031】

＜４．呼気検査装置の構成＞
図６は本発明の実施形態に係る呼気検査装置の構成例を示す側面図であり、図７は同平面図である。また、図８（Ａ）は図６に示す呼気検査装置を左方向から見た図であり、同図（Ｂ）は右方向から見た図である。

【0032】

図示した呼気検査装置２１は、ケース２２と、マウスピース１と、ケーブル２３と、を備える。ケース２２の内部には、マウスピース１を使用する使用者の呼気や吸気の通り道となる通路（不図示）と、この通路を通る呼気に含まれる所定の成分を検査するためのセンサ（不図示）が設けられている。このセンサは、たとえば、マウスピース１を通してケース２２内に供給される呼気中の成分として、たとえば、呼気に含まれる所定のガス濃度を検査（検出）する。所定のガス濃度の一例としては、二酸化炭素の濃度を挙げることができる。その場合、センサは、赤外線を出射する発光部と、発光部が出射した赤外線を受光する受光部と、を用いて構成することが可能である。

【0033】

マウスピース１は、ケース２２に取り付けられている。ケース２２には、図示しない筒部が設けられている。筒部は、ケース２２内の上記通路に連通する。連通とは、空間的につながるという意味である。マウスピース１は、ケース２２の筒部に対して着脱可能に取り付けられるようになっている。具体的には、ケース２２にマウスピース１を取り付ける場合は、マウスピース本体２の開口８をケース２２の筒部に嵌め入れる。これにより、マウスピース本体２の開口７やすぼみ部９は、ケース２２から遠い側に配置される。このため、呼気検査装置２１を使用する使用者は、マウスピース１の開口７側の端部を容易に口にくわえることが可能となる。一方、ケース２２からマウスピース１を取り外す場合は、ケース２２から離間する方向にマウスピース１（マウスピース本体２）を引き抜く。これにより、ケース２２に取り付けるマウスピース１を交換することが可能となる。なお、ここではマウスピース１が着脱可能に取り付けられる部材の一例として、ケース２２を挙げたが、これ以外の部材にマウスピース１を取り付ける構成になっていてもよい。

【0034】

ケーブル２３は、呼気検査装置２１と図示しない計測装置とを電気的に接続するためのケーブルである。ケーブル２３の長さは、必要に応じて適切な長さに設定される。ケーブル２３は、計測装置から呼気検査装置２１に上記センサを駆動するための電力を供給したり、計測装置と呼気検査装置２１との間で上記センサの駆動を制御する制御信号の受け渡しをしたり、上記センサで検出した結果を電気信号として出力したりするために用いられる。なお、ここでは呼気検査装置２１と計測装置を別々に構成しているが、これに限らず、これらを一体で構成することも可能である。

【0035】

＜５．呼気検査装置の使用方法＞
続いて、本発明の実施形態に係る呼気検査装置２１の使用方法について説明する。
まず、呼気検査を受ける被検者（使用者）の手に、マウスピース１付きの呼気検査装置２１を持たせる。次に、マウスピース１の開口７側を被検者の口にくわえてもらう。次に、被検者に自然に呼吸してもらい、その状況でセンサを用いた呼気検査を行う。この呼気検査では、被検者の呼気に含まれる所定の成分の一例として、呼気中の二酸化炭素濃度を検査する。呼気中の二酸化炭素濃度はＥｔＣＯ_２で表される。ＥｔＣＯ_２は、呼気終末二酸化炭素濃度（ｅｎｄ ｔｉｄａｌ ＣＯ_２）を意味する用語である。二酸化炭素濃度（ＥｔＣＯ_２）の測定には、たとえば、波長が３．７５μｍ以上４．２５μｍ以下の中赤外線を利用するセンサを用いるとよい。

【0036】

実際に被検者がマウスピース１を口にくわえて呼吸すると、被検者の呼吸に応じて、マウスピース本体２内の流路６を呼気および吸気が交互に流れる。また、呼気検査装置２１のケース２２内の通路にも呼気および吸気が交互に流れる。このとき、被検者が息を吐き出したときに通路を流れる呼気の移動方向と、被検者が息を吸い込んだときに通路を流れる吸気の移動方向とは、互いに反対方向になる。すなわち、被検者が息を吐き出したときは、マウスピース１からケース２２内の通路に向かって呼気が流れ、被検者が息を吸い込んだときは、ケース２２内の通路からマウスピース１に向かって吸気が流れる。

【0037】

このような状況のもとで、ガス濃度検出用のセンサは、発光部から赤外線を発光するとともに、この赤外線を受光部で受光することにより、通路内を流れる呼気中の二酸化炭素濃度を検出する。具体的な検出原理は次のとおりである。まず、二酸化炭素は、発光部から出射される赤外線を吸収する性質を有する。このため、ケース２２の通路を流れる二酸化炭素の濃度が相対的に高ければ、その分だけ二酸化炭素に吸収される赤外線の割合が多くなる。よって、受光部における赤外線の受光量は相対的に少なくなる。これと逆に、ケース２２の通路を流れる二酸化炭素の濃度が相対的に低ければ、その分だけ二酸化炭素に吸収される赤外線の割合が少なくなる。よって、受光部における赤外線の受光量は相対的に多くなる。したがって、受光部が受光した赤外線の受光量に基づいて、被検者の呼気に含まれる二酸化炭素濃度を検出することが可能となる。

【0038】

実際の検出では、センサの受光部が出力する電気信号が、ケーブル２３を通して計測装置に送られる。このとき、計測装置では、受光部から与えられた電気信号を所定のアルゴリズムにしたがって処理することにより、その電気信号を、呼気中の二酸化炭素濃度（ＥｔＣｏ_２）を示す数値（単位：ｍｍＨｇ）に変換する。そして、変換した数値を必要に応じて計測装置の表示部に表示する。呼気中の二酸化炭素濃度と動脈血中の二酸化炭素濃度との間には相関がある。このため、呼気検査装置２１を用いて呼気中の二酸化炭素濃度を測定することにより、ＣＯＰＤ（慢性閉塞性肺疾患）の診断を正確に行うことができる。具体的には、たとえば、呼気中の二酸化炭素濃度が規定の値（たとえば、４５ｍｍＨｇ）を超える場合は、ＣＯＰＤを発症している疑いが強いという診断を下すことができる。

【0039】

＜６．実施形態の効果＞
本発明の実施形態においては、マウスピース本体２、フィルタ３および挿入部材４を用いてマウスピース１を構成するとともに、マウスピース本体２と挿入部材４との間（隙間部分）にフィルタ３の一部（第２のフィルタ部分３ｂ）を挟んで支持する構造を採用している。これにより、フィルタ付きのマウスピース１を従来よりも安価に提供することができる。

【0040】

また、マウスピース本体２は、すぼみ部９の部分を除いて、ストレートの筒状になっており、挿入部材４も、全体がストレートの筒状になっているため、それぞれの部品コストを安く抑えることができる。また、マウスピース１は非常に単純な構造であるにもかかわらず、フィルタ３をマウスピース本体２内に確実に保持することができる。

【0041】

また、フィルタ３の第２のフィルタ部分３ｂは、マウスピース本体２と挿入部材４の隙間部分を埋めるように挟持される。このため、フィルタ３としての機能は、第１のフィルタ部分３ａだけでなく第２のフィルタ部分３ｂでも得られる。その場合、第２のフィルタ部分３ｂの折り返し寸法は、フィルタ３の厚み寸法よりも大きく確保される。このため、マウスピース本体２と挿入部材４の隙間部分から細菌、ウィルス等が漏出することを効果的に抑制することができる。

【0042】

また、本実施形態に係るマウスピース１では、接着剤を使用しなくてもフィルタ３を保持することができる。このため、マウスピース１の使用者が接着剤の臭いを不快に感じたり、接着剤の成分を使用者が吸い込んだりするおそれがない。なお、本発明に係るマウスピースは、接着剤を使用しない構成を好ましい態様の１つとするものであるが、接着剤の不使用を必須の要件とするものではない。

【0043】

本発明の実施形態においては、マウスピース本体２の一端部にすぼみ部９を設けているため、マウスピース１をくわえる使用者の口当たりを柔らかくすることができる。また、マウスピース本体２に挿入される挿入部材４の位置決め用ストッパーとしてすぼみ部９を利用することもできる。

【0044】

本発明の実施形態においては、呼気検査装置２１の構成として、マウスピース１をケース２２に着脱可能に取り付ける構成を採用している。これにより、マウスピース１をディスポーザブル（使い捨て品）として取り扱う場合でも、上述のようにマウスピース１を低価格で提供できることから、コスト的な負担が軽くなる。このため、たとえば定期健診などで呼気検査を行う場合に、被検者ごとにマウスピース１を新しいものに換えて使用することができる。したがって、マウスピース１を消毒等する手間をかけることなく、呼気検査を衛生的に行うことができる。

【0045】

＜７．変形例等＞
本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

【0046】

たとえば、上記実施形態においては、それぞれ筒状をなすマウスピース本体２および挿入部材４の断面形状を円形としたが、これに限らず、たとえば、四角形（正方形、長方形等）やそれ以外の多角形、または楕円形、あるいは直線と曲線を組み合わせた形状、または曲率が異なる曲線（円弧線）どうしを組み合わせた形状などであってもよい。ただし、いずれの場合もマウスピース本体２と挿入部材４の断面形状は同じ形状とするのがよい。

【0047】

また、マウスピース本体２、フィルタ３および挿入部材４の素材については、少なくともいずれか１つを紙製としてもよい。

【0048】

また、フィルタ３の素材として、不織布の代わりにガーゼを用いてもよいし、不織布とガーゼを併用してもよい。また、フィルタ３は、マウスピース本体２の開口７から開口８までの流路６上で、どこに配置されていてもよい。

【0049】

また、上記実施形態においては、マウスピース本体２の一端部にすぼみ部９を設け、このすぼみ部９のストッパー機能を利用して、マウスピース本体２と挿入部材４の相対的な位置合わせを可能としたが、これに限らず、たとえば、マウスピース本体２の中心軸方向の途中に、部分的にマウスピース本体２の径を縮小した縮径部を形成し、この縮径部のストッパー機能を利用して、マウスピース本体２と挿入部材４の相対的な位置合わせを行える構成を採用してもよい。

【0050】

また、上記実施形態においては、組立用治具１５を用いてマウスピース１を製造する方法を例に挙げて説明したが、組立用治具１５を使用せずにマウスピース１を製造することも可能である。その場合は、挿入部材４の一端部にフィルタ３を被せて、第２のフィルタ部分３ｂとなる部分を折り返し、その状態で挿入部材４をマウスピース本体２に挿入（圧入）すればよい。ただし、マウスピース１を効率よく安定した品質で製造するうえでは、上述した組立用治具１５、あるいはこれに代わる他の組立用治具を使用することが望ましい。

【0051】

また、上記実施形態においては、呼気検査装置２１を用いて、呼気に含まれる二酸化炭素の濃度を検査（検出）する場合を例に挙げて説明したが、これに限らず、たとえば、呼気に含まれる酸素濃度、一酸化窒素濃度、アルコール濃度などを検査する場合にも適用可能である。

【0052】

また、本発明に係るマウスピースは、呼気検査装置に装着して使用する場合に限らず、これを口にくわえて息を吐くまたは吸う、あるいは呼吸をする、様々な場面で広く使用することが可能である。具体的には、たとえば、肺機能測定装置や人工呼吸器などに装着して使用することが可能である。その場合は、それぞれの用途や機器にあわせて、マウスピースの寸法（外径、長さなど）を設定すればよい。

【符号の説明】

【0053】

１…マウスピース
２…マウスピース本体
３…フィルタ
３ａ…第１のフィルタ部分
３ｂ…第２のフィルタ部分
４…挿入部材
６…流路
９…すぼみ部
２１…呼気検査装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】