JP2003075262A - 電子体温計 - Google Patents
電子体温計Info
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- JP2003075262A JP2003075262A JP2002173308A JP2002173308A JP2003075262A JP 2003075262 A JP2003075262 A JP 2003075262A JP 2002173308 A JP2002173308 A JP 2002173308A JP 2002173308 A JP2002173308 A JP 2002173308A JP 2003075262 A JP2003075262 A JP 2003075262A
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- JP
- Japan
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- temperature
- measuring means
- electronic thermometer
- measured
- insulating material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 所望のタイミングで、内部温度を高精度かつ
短時間で推定できる電子体温計を提供する。 【解決手段】 身体の深部温度を推定する電子体温計で
あって、加熱温度を変更可能な可変温度ヒータ１０を駆
動しながら、プローブに配された２つの温度センサによ
ってリアルタイムでＴ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２
／ｄｔ等のデータを収集し、熱伝導方程式の逆問題を解
くことにより、深部温度を推定する。
短時間で推定できる電子体温計を提供する。 【解決手段】 身体の深部温度を推定する電子体温計で
あって、加熱温度を変更可能な可変温度ヒータ１０を駆
動しながら、プローブに配された２つの温度センサによ
ってリアルタイムでＴ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２
／ｄｔ等のデータを収集し、熱伝導方程式の逆問題を解
くことにより、深部温度を推定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体外表面の温度
情報から熱伝導方程式に従い、深部温度を算出する温度
計に関する。
情報から熱伝導方程式に従い、深部温度を算出する温度
計に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、体温測定に用いられる水銀体温計
等は、常態では深部温度と異なる生体の表面温度を測定
するため、体温計を腋に挟んで測定する場合であれば、
腋を閉じた状態で深部温度と表面温度が平衡になるまで
待つ必要があった。
等は、常態では深部温度と異なる生体の表面温度を測定
するため、体温計を腋に挟んで測定する場合であれば、
腋を閉じた状態で深部温度と表面温度が平衡になるまで
待つ必要があった。
【０００３】また、特公平７−１１９６５６号公報に開
示されているように、深部温度と表面温度が平衡に達す
るまでの温度変化の態様を式に当てはめ平衡点を予測
し、この平衡点を体温とする方法も提案されている。
示されているように、深部温度と表面温度が平衡に達す
るまでの温度変化の態様を式に当てはめ平衡点を予測
し、この平衡点を体温とする方法も提案されている。
【０００４】また、体温としては、生体内部の温度を直
接測定するのが好ましい。このために深部温度を測定す
る方法が求められている。これについては、生体表面温
度から深部体温を推定する、すなわち、計測点から離れ
た位置の温度を推定する方法として一般的に熱伝導の逆
問題として知られている方法がある。特に、異なる２点
の温度計測からこの２点間の領域の外部の温度を求める
方法の解が、例えば、庄司正弘著「伝熱工学」（東大出
版会）ｐ９０に紹介されている。この方法を用いて生体
内部の温度を推定する電子体温計がＷＯ９８５０７６６
で提案されている。ここで提案されている電子体温計
は、表面温度ではなく、生体内部の温度を高速に推定す
るものである。
接測定するのが好ましい。このために深部温度を測定す
る方法が求められている。これについては、生体表面温
度から深部体温を推定する、すなわち、計測点から離れ
た位置の温度を推定する方法として一般的に熱伝導の逆
問題として知られている方法がある。特に、異なる２点
の温度計測からこの２点間の領域の外部の温度を求める
方法の解が、例えば、庄司正弘著「伝熱工学」（東大出
版会）ｐ９０に紹介されている。この方法を用いて生体
内部の温度を推定する電子体温計がＷＯ９８５０７６６
で提案されている。ここで提案されている電子体温計
は、表面温度ではなく、生体内部の温度を高速に推定す
るものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面温
度が深部温度と平衡に達するのを待って測定を行う方法
であれば、測定完了までに１０分程度の長時間を要す
る。
度が深部温度と平衡に達するのを待って測定を行う方法
であれば、測定完了までに１０分程度の長時間を要す
る。
【０００６】また、表面温度と深部温度が平衡に達する
までの温度変化の態様に基づいて体温を予測する方法の
場合も、測定に要する時間は短縮されるものの９０秒程
度は必要とされ、個人差や環境変化に充分に対応するこ
とができず、精度に限界があった。
までの温度変化の態様に基づいて体温を予測する方法の
場合も、測定に要する時間は短縮されるものの９０秒程
度は必要とされ、個人差や環境変化に充分に対応するこ
とができず、精度に限界があった。
【０００７】また、ＷＯ９８５０７６６で提案されてい
る推定方法は、生体からの熱伝導による温度変化に基づ
くものであり、繰り返し測定するためには、一旦、体温
計を生体から離す必要があった。
る推定方法は、生体からの熱伝導による温度変化に基づ
くものであり、繰り返し測定するためには、一旦、体温
計を生体から離す必要があった。
【０００８】本発明は、かかる従来技術の課題を解決す
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、所望のタイミングで、内部温度を高精度かつ短時間
で推定できる電子体温計を提供することにある。
るためになされたものであって、その目的とするところ
は、所望のタイミングで、内部温度を高精度かつ短時間
で推定できる電子体温計を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、被測定体外表面の温度を直接リアルタイ
ムで測定し、このようにして得られた値に基づいて、直
接測定することのできない深部温度のような被測定体内
部の温度を推定する。このような推定方法は、熱伝導方
程式の逆問題に対応する。熱伝導方程式を被測定体外部
の温度等のような直接測定可能な物理量を変数とする一
次式等の低次の方程式として評価し、これらの物理量を
直接測定することにより深部温度等の内部温度を推定す
る。少なくとも変数の数だけの異なる測定値が得られれ
ば、内部温度の推定は連立一次方程式の解法に帰着する
ので、正確かつ短時間で算出することが可能となる。
に、本発明は、被測定体外表面の温度を直接リアルタイ
ムで測定し、このようにして得られた値に基づいて、直
接測定することのできない深部温度のような被測定体内
部の温度を推定する。このような推定方法は、熱伝導方
程式の逆問題に対応する。熱伝導方程式を被測定体外部
の温度等のような直接測定可能な物理量を変数とする一
次式等の低次の方程式として評価し、これらの物理量を
直接測定することにより深部温度等の内部温度を推定す
る。少なくとも変数の数だけの異なる測定値が得られれ
ば、内部温度の推定は連立一次方程式の解法に帰着する
ので、正確かつ短時間で算出することが可能となる。
【００１０】本発明は、温度を測定する温度測定手段
と、加熱温度を変更可能な可変温度加熱手段と、前記加
熱温度と前記温度測定値とに基づいて被測定体内部の温
度を推定する内部温度推定手段と、を備えたことを特徴
とする電子体温計である。
と、加熱温度を変更可能な可変温度加熱手段と、前記加
熱温度と前記温度測定値とに基づいて被測定体内部の温
度を推定する内部温度推定手段と、を備えたことを特徴
とする電子体温計である。
【００１１】上述のように、熱伝導方程式の逆問題を解
いて生体の深部温度等の被測定体の内部の温度を推定す
る際に、低次の方程式として表現された熱伝導方程式の
少なくとも変数の和だけの異なる測定値を得る必要があ
るが、電子体温計を継続的に被測定体に接触させると、
電子体温計と被測定体とは次第に熱平衡に近づいて行
く。このため、時間の経過による測定値の変化が小さく
なる。本発明では、このように継続的に電子体温計を被
測定体に接触させて、熱平衡に近づいて行く場合でも、
可変温度加熱手段の加熱温度を変化させることにより、
被測定体と電子体温計との間での熱の流れを変化させ
て、あらたな熱の移動が生じる状態を積極的に出現さ
せ、高精度な内部温度推定が可能な測定値を取得するこ
とができる。従って、可変温度加熱手段を駆動制御し
て、加熱温度を変化させることにより、所望のタイミン
グで短時間のうちに高精度の内部温度の推定を行うこと
ができる。可変温度加熱手段の駆動制御は連続的に加熱
温度を変化させておいて、任意のタイミングで測定指示
がなされても内部温度の推定を行えるようにしてもよ
い。また、所定時間間隔で体温測定を行う場合であれば
測定タイミングに合わせて加熱温度を変化させるように
可変温度加熱手段を駆動制御してもよい。
いて生体の深部温度等の被測定体の内部の温度を推定す
る際に、低次の方程式として表現された熱伝導方程式の
少なくとも変数の和だけの異なる測定値を得る必要があ
るが、電子体温計を継続的に被測定体に接触させると、
電子体温計と被測定体とは次第に熱平衡に近づいて行
く。このため、時間の経過による測定値の変化が小さく
なる。本発明では、このように継続的に電子体温計を被
測定体に接触させて、熱平衡に近づいて行く場合でも、
可変温度加熱手段の加熱温度を変化させることにより、
被測定体と電子体温計との間での熱の流れを変化させ
て、あらたな熱の移動が生じる状態を積極的に出現さ
せ、高精度な内部温度推定が可能な測定値を取得するこ
とができる。従って、可変温度加熱手段を駆動制御し
て、加熱温度を変化させることにより、所望のタイミン
グで短時間のうちに高精度の内部温度の推定を行うこと
ができる。可変温度加熱手段の駆動制御は連続的に加熱
温度を変化させておいて、任意のタイミングで測定指示
がなされても内部温度の推定を行えるようにしてもよ
い。また、所定時間間隔で体温測定を行う場合であれば
測定タイミングに合わせて加熱温度を変化させるように
可変温度加熱手段を駆動制御してもよい。
【００１２】また、前記温度測定手段は、第１及び第２
の温度測定手段を含み、前記第１の温度測定手段と第２
の温度測定手段との間に設けられる断熱材を備え、前記
第１の温度測定手段は前記可変温度加熱手段とほぼ同じ
部位の温度を測定し、前記第２の温度測定手段は前記可
変温度加熱手段に対して断熱材を挟んで被測定体側の部
位の温度を測定することが好適である。
の温度測定手段を含み、前記第１の温度測定手段と第２
の温度測定手段との間に設けられる断熱材を備え、前記
第１の温度測定手段は前記可変温度加熱手段とほぼ同じ
部位の温度を測定し、前記第２の温度測定手段は前記可
変温度加熱手段に対して断熱材を挟んで被測定体側の部
位の温度を測定することが好適である。
【００１３】熱伝導方程式の逆問題を解くために直接測
定される物理量としては、このように異なる部位におけ
る温度を選択することができる。また、第１及び第２の
温度測定手段の間に断熱材を配することにより、安定し
た熱勾配を形成し、測定に好適な温度条件下におくこと
ができ、より高精度な測定が可能となる。
定される物理量としては、このように異なる部位におけ
る温度を選択することができる。また、第１及び第２の
温度測定手段の間に断熱材を配することにより、安定し
た熱勾配を形成し、測定に好適な温度条件下におくこと
ができ、より高精度な測定が可能となる。
【００１４】また、前記温度測定手段は、第１及び第２
の温度測定手段を含み、前記加熱手段と前記第１の温度
測定手段との間に設けられる第１の断熱材と、前記加熱
手段と前記第２の温度測定手段との間に設けられ、前記
第１の断熱材とは異なる熱定数を有する第２の断熱材
と、を備え、前記第１の温度測定手段は前記加熱手段に
対して前記第１の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温
度を測定し、前記第２の温度測定手段は前記加熱手段に
対して前記第２の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温
度を測定することが好適である。
の温度測定手段を含み、前記加熱手段と前記第１の温度
測定手段との間に設けられる第１の断熱材と、前記加熱
手段と前記第２の温度測定手段との間に設けられ、前記
第１の断熱材とは異なる熱定数を有する第２の断熱材
と、を備え、前記第１の温度測定手段は前記加熱手段に
対して前記第１の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温
度を測定し、前記第２の温度測定手段は前記加熱手段に
対して前記第２の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温
度を測定することが好適である。
【００１５】熱伝導方程式の逆問題を解くために直接測
定される物理量として、加熱手段に対して異なる熱定数
の断熱材を挟む部位の温度を選択することができる。ま
た、第１及び第２の温度測定手段と可変温度加熱手段と
の間に断熱材を配することにより、安定した熱勾配を形
成し、測定に好適な温度条件下におくことができ、より
高精度な測定が可能となる。ここで、熱に関する特性を
表す熱定数には、熱伝導率や比熱等があるがこれらに限
られない。また、熱伝導率が同一である場合でも生体内
部の被測定部位と直接温度を測定する位置との間に存在
する物質の厚みが異なることにより熱に関して異なる特
性を有する場合も含まれる。
定される物理量として、加熱手段に対して異なる熱定数
の断熱材を挟む部位の温度を選択することができる。ま
た、第１及び第２の温度測定手段と可変温度加熱手段と
の間に断熱材を配することにより、安定した熱勾配を形
成し、測定に好適な温度条件下におくことができ、より
高精度な測定が可能となる。ここで、熱に関する特性を
表す熱定数には、熱伝導率や比熱等があるがこれらに限
られない。また、熱伝導率が同一である場合でも生体内
部の被測定部位と直接温度を測定する位置との間に存在
する物質の厚みが異なることにより熱に関して異なる特
性を有する場合も含まれる。
【００１６】また、熱流束を測定する熱流束測定手段
と、前記可変温度加熱手段と前記温度測定手段及び前記
熱流束測定手段との間に設けられる断熱材と、を備え、
前記内部温度推定手段は、前記加熱温度と前記温度測定
値と前記熱流束測定値とに基づいて生体内部の温度を推
定し、前記温度測定手段及び前記熱流束測定手段は、前
記加熱手段に対して前記断熱材を挟んで被測定体側に配
置されるとともに、ほぼ同じ部位の温度及び熱流束をそ
れぞれ測定することが好適である。
と、前記可変温度加熱手段と前記温度測定手段及び前記
熱流束測定手段との間に設けられる断熱材と、を備え、
前記内部温度推定手段は、前記加熱温度と前記温度測定
値と前記熱流束測定値とに基づいて生体内部の温度を推
定し、前記温度測定手段及び前記熱流束測定手段は、前
記加熱手段に対して前記断熱材を挟んで被測定体側に配
置されるとともに、ほぼ同じ部位の温度及び熱流束をそ
れぞれ測定することが好適である。
【００１７】熱伝導方程式の逆問題を解くために直接測
定される物理量として、可変温度加熱手段に対して断熱
材を挟む部位の温度及び熱流束を選択することができ
る。また、可変温度加熱手段と温度測定手段、可変温度
加熱手段と熱流束測定手段との間に断熱材を配すること
により、安定した熱勾配を形成し、測定に好適な温度条
件下におくことができ、より高精度な測定が可能とな
る。
定される物理量として、可変温度加熱手段に対して断熱
材を挟む部位の温度及び熱流束を選択することができ
る。また、可変温度加熱手段と温度測定手段、可変温度
加熱手段と熱流束測定手段との間に断熱材を配すること
により、安定した熱勾配を形成し、測定に好適な温度条
件下におくことができ、より高精度な測定が可能とな
る。
【００１８】また、被測定体との接触部位に熱伝導率の
大きい部材を備えたことが好適である。
大きい部材を備えたことが好適である。
【００１９】また、被測定体と接するプローブを備え、
前記プローブは棒形状又は板形状をなすようにしてもよ
い。
前記プローブは棒形状又は板形状をなすようにしてもよ
い。
【００２０】被測定体に接触するプローブは種々の形状
とすることができるが、対象者が体温の測定に必要な状
態を維持できる場合であれば、深部温度に比較的近い腋
の下や舌下での測定に適した棒形状とすればよく、乳幼
児のように対象者が体温の測定に必要な状態を維持する
のが難しい場合には、板形状のように対象者の皮膚等に
容易に接触させることができる形状とすればよい。
とすることができるが、対象者が体温の測定に必要な状
態を維持できる場合であれば、深部温度に比較的近い腋
の下や舌下での測定に適した棒形状とすればよく、乳幼
児のように対象者が体温の測定に必要な状態を維持する
のが難しい場合には、板形状のように対象者の皮膚等に
容易に接触させることができる形状とすればよい。
【００２１】また、内部温度の推定動作を制御する内部
温度推定動作制御手段と、推定された内部温度を記憶す
る内部温度記憶手段と、を備え、前記内部温度推定制御
手段は、内部温度推定を所定の時間間隔で行うととも
に、推定された内部を前記内部温度記憶手段に記憶させ
ることが好適である。
温度推定動作制御手段と、推定された内部温度を記憶す
る内部温度記憶手段と、を備え、前記内部温度推定制御
手段は、内部温度推定を所定の時間間隔で行うととも
に、推定された内部を前記内部温度記憶手段に記憶させ
ることが好適である。
【００２２】本発明に係る電子体温計は、上述のよう
に、継続的に被測定体に接触する場合でも、任意のタイ
ミングで体温を測定することができるので、所定の時間
間隔で体温測定を行い、体温測定値を記憶することによ
り、ＩＣＵや術後患者のモニター・管理を行うことがで
きる。また、本発明に係る電子体温計を常時装着してお
くことにより、発熱が気になる場合に測定操作を行うこ
となく、リアルタイムで体温を知ることができる。
に、継続的に被測定体に接触する場合でも、任意のタイ
ミングで体温を測定することができるので、所定の時間
間隔で体温測定を行い、体温測定値を記憶することによ
り、ＩＣＵや術後患者のモニター・管理を行うことがで
きる。また、本発明に係る電子体温計を常時装着してお
くことにより、発熱が気になる場合に測定操作を行うこ
となく、リアルタイムで体温を知ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００２４】（第１の実施形態）まず、図１を参照して
本発明の第１の実施形態に係る電子体温計の測定原理に
ついて説明する。
本発明の第１の実施形態に係る電子体温計の測定原理に
ついて説明する。
【００２５】すなわち、深部温度をＴｂ、生体表面にお
ける温度及び熱流束をそれぞれＴ1及びｑ1、断熱材ｑを
介して生体表面と接する部位の温度及び熱流束をＴ2及
びｑ 2、断熱材の密度及び比熱をそれぞれρ及びｃ、断
熱材の熱伝導率をλ２、生体の熱伝導率をλ１、生体深
部の厚みｈ１、断熱材の厚みｈ２とすると、熱量保存則
と熱流束の定義式から、
ける温度及び熱流束をそれぞれＴ1及びｑ1、断熱材ｑを
介して生体表面と接する部位の温度及び熱流束をＴ2及
びｑ 2、断熱材の密度及び比熱をそれぞれρ及びｃ、断
熱材の熱伝導率をλ２、生体の熱伝導率をλ１、生体深
部の厚みｈ１、断熱材の厚みｈ２とすると、熱量保存則
と熱流束の定義式から、
【数１】
【００２６】これをｄＴ１／ｄｔについて整理すると、
【数２】
が得られる。ここで、前式（数１）でｄｘはｈ１、ｈ２
とおけるので、ω１＝λ １／（ρｃｈ１ｈ２），ω２＝
λ２／（ρｃｈ２ ２）である。
とおけるので、ω１＝λ １／（ρｃｈ１ｈ２），ω２＝
λ２／（ρｃｈ２ ２）である。
【００２７】ここで、Ｔ１，ｄＴ１／ｄｔ，Ｔ２が得ら
れれば、深部温度Ｔｂを算出することができる。このと
き、Ｔ2を可変温度ヒータによって変化させれば、任意
のタイミングでＴ１，ｄＴ１／ｄｔ，Ｔ２を変化させる
ことができる。すなわち、生体からの熱伝導による温度
変化に基づいて深部温度を算出する場合であれば、体温
計を継続的に装着していると、温度センサと生体が熱平
衡に近づき、温度変化が生じなくなるため、Ｔ１，ｄＴ
１／ｄｔの異なる測定値が得られなくなり、精度の良い
深部温度推定が困難になる。しかし、上述のように、Ｔ
２を積極的に変化させれば、体温計を継続的に装着して
いる場合でも、Ｔ１，ｄＴ１／ｄｔ，Ｔ 2の異なる測定
値を任意のタイミングで得ることができ、精度の良い深
部温度推定が可能となる。
れれば、深部温度Ｔｂを算出することができる。このと
き、Ｔ2を可変温度ヒータによって変化させれば、任意
のタイミングでＴ１，ｄＴ１／ｄｔ，Ｔ２を変化させる
ことができる。すなわち、生体からの熱伝導による温度
変化に基づいて深部温度を算出する場合であれば、体温
計を継続的に装着していると、温度センサと生体が熱平
衡に近づき、温度変化が生じなくなるため、Ｔ１，ｄＴ
１／ｄｔの異なる測定値が得られなくなり、精度の良い
深部温度推定が困難になる。しかし、上述のように、Ｔ
２を積極的に変化させれば、体温計を継続的に装着して
いる場合でも、Ｔ１，ｄＴ１／ｄｔ，Ｔ 2の異なる測定
値を任意のタイミングで得ることができ、精度の良い深
部温度推定が可能となる。
【００２８】図２に本発明の第１の実施形態に係る電子
体温計の外観を示す。
体温計の外観を示す。
【００２９】電子体温計１は、主として略直方体形状の
本体部と本体部２から長手方向に突出形成されたプロー
ブ３からなる。使用者は本体部２を持ち、プローブ３を
腋に挟み、又は、舌下に挿入して測定を行う。
本体部と本体部２から長手方向に突出形成されたプロー
ブ３からなる。使用者は本体部２を持ち、プローブ３を
腋に挟み、又は、舌下に挿入して測定を行う。
【００３０】本体部２にはＬＣＤ等から構成され、測定
値等の情報を表示する表示部４と電源スイッチ５とが設
けられている。プローブ３は図３に模式的に示すような
内部構造を有する。図３は、プローブ３の延長方向に略
直交するＡ−Ａ断面（図２参照）を含み、生体に周りを
覆われた状態を示す。断面略円形状のプローブ３の外周
は薄いＳＵＳ材等の熱伝導率の高い材料からなるカバー
６によって覆われている。カバー６の内周面に温度セン
サ（第２の温度測定手段）７が配置され、さらに内周側
には温度センサ７をカバーとの間に挟むようにして断熱
材９が配置されている。断熱材９は円筒状に形成され、
内周側は中空部となっている。断熱材９の内周面には、
断熱材９を介して温度センサ７と対向する位置に可変温
度ヒータ（可変温度加熱手段）１０及び温度センサ（第
１の温度制御手段）８が近接して配置されている。中空
部を通じて温度センサ７，８及び可変温度ヒータ１０に
接続されるリード線が引き出されるようにしてもよい。
このとき、温度センサとしては、例えば、白金抵抗体，
サーミスタ，熱電対，トランジスタ等の温度特性を利用
したＩＣ温度センサ等を用いることができる。
値等の情報を表示する表示部４と電源スイッチ５とが設
けられている。プローブ３は図３に模式的に示すような
内部構造を有する。図３は、プローブ３の延長方向に略
直交するＡ−Ａ断面（図２参照）を含み、生体に周りを
覆われた状態を示す。断面略円形状のプローブ３の外周
は薄いＳＵＳ材等の熱伝導率の高い材料からなるカバー
６によって覆われている。カバー６の内周面に温度セン
サ（第２の温度測定手段）７が配置され、さらに内周側
には温度センサ７をカバーとの間に挟むようにして断熱
材９が配置されている。断熱材９は円筒状に形成され、
内周側は中空部となっている。断熱材９の内周面には、
断熱材９を介して温度センサ７と対向する位置に可変温
度ヒータ（可変温度加熱手段）１０及び温度センサ（第
１の温度制御手段）８が近接して配置されている。中空
部を通じて温度センサ７，８及び可変温度ヒータ１０に
接続されるリード線が引き出されるようにしてもよい。
このとき、温度センサとしては、例えば、白金抵抗体，
サーミスタ，熱電対，トランジスタ等の温度特性を利用
したＩＣ温度センサ等を用いることができる。
【００３１】図４は電子体温計１の内部の回路構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【００３２】電子体温計１は、制御部１２，駆動部１
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，温度センサ７，温度センサ８，可変温度ヒータ１
０，電源スイッチ５，表示部４，ブザー１８を備える。
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，温度センサ７，温度センサ８，可変温度ヒータ１
０，電源スイッチ５，表示部４，ブザー１８を備える。
【００３３】制御部（内部温度推定手段，内部温度推定
動作制御手段）１２は、ＣＰＵ等からなり体温計全体の
制御を行う。駆動部１３は、制御部１２からの信号に基
づいて温度センサ７，温度センサ８及び可変温度ヒータ
１０を駆動する。駆動部１３からの出力信号はＡ／Ｄ部
１４においてアナログ信号からデジタル信号に変換され
て演算部１５に入力される。演算部１５はＡ／Ｄ部１４
からのデジタル信号に基づいて演算処理を行い、処理結
果を制御部１２に出力する。また、演算部１５は温度等
の測定値や内部温度の推定値等の所定のデータをメモリ
（内部温度記憶手段）１６に記憶させ、メモリ１６に記
憶されたデータを読み出して所定の処理を行う。電源部
１７は電池等を含み、制御部１２及び駆動部１３に対し
て電力を供給する。電源スイッチ５は電源の投入・切断
を行う。ブザー１８は制御部１２からの指示に基づいて
音を発し、使用者に対する報知を行う。
動作制御手段）１２は、ＣＰＵ等からなり体温計全体の
制御を行う。駆動部１３は、制御部１２からの信号に基
づいて温度センサ７，温度センサ８及び可変温度ヒータ
１０を駆動する。駆動部１３からの出力信号はＡ／Ｄ部
１４においてアナログ信号からデジタル信号に変換され
て演算部１５に入力される。演算部１５はＡ／Ｄ部１４
からのデジタル信号に基づいて演算処理を行い、処理結
果を制御部１２に出力する。また、演算部１５は温度等
の測定値や内部温度の推定値等の所定のデータをメモリ
（内部温度記憶手段）１６に記憶させ、メモリ１６に記
憶されたデータを読み出して所定の処理を行う。電源部
１７は電池等を含み、制御部１２及び駆動部１３に対し
て電力を供給する。電源スイッチ５は電源の投入・切断
を行う。ブザー１８は制御部１２からの指示に基づいて
音を発し、使用者に対する報知を行う。
【００３４】図５に示すフローチャートを参照して、体
温測定を行う場合の処理手順について説明する。
温測定を行う場合の処理手順について説明する。
【００３５】まず、電源スイッチ５がオンされると（ス
テップ１０１）、温度センサ７又は温度センサ８によっ
て予備的に温度測定を行う（ステップ１０２）。そし
て、温度測定値が所定の測定温度範囲内（例えば５℃〜
４５℃）か否かを判定する（ステップ１０３）。ここ
で、温度測定値が所定の測定温度範囲内でなければ、表
示部４に測定温度外であることを示す表示を行い（ステ
ップ１０４）、電源をオフする（ステップ１０５）。ス
テップ１０３において、温度測定値が所定の温度範囲内
であれば、表示部４に「ＲＥＡＤＹ」等の測定準備完了
を示す表示（図６（ａ）参照）を行うとともに「ピッ」
とブザーを鳴らして使用者に対して測定準備完了を報知
する（ステップ１０６）。次に、ヒータ１０を駆動部１
３を介して駆動し（ステップ１０７）、Ｔ１，Ｔ２，ｄ
Ｔ１／ｄｔのデータを収集する（ステップ１０８）。こ
のようにして収集されたデータに基づいて深部温度の演
算を行う（ステップ１０９）。次に、測定に充分なデー
タが収集されたか否かを判定する（ステップ１１０）。
測定に充分なデータが収集されていない場合には、ステ
ップ１０７に戻ってヒータ１０を駆動する。ステップ１
１０において、測定に充分なデータが収集されている場
合には、表示部４に測定温度を表示（図６（ｂ）参照）
するとともに「ピッピッ」とブザーを鳴らすことにより
測定結果の出力を報知する（ステップ１１１）。測定結
果が出力されると、電源スイッチ５がオンか否かを判定
する（ステップ１１２）。電源スイッチ５がオンであれ
ば、電源をオフして（ステップ１１３）、測定処理を終
了する。電源スイッチ５がオフであれば、ヒータ１０を
オフして所定時間待機し（ステップ１１４）、ステップ
１０７に戻ってヒータ１０を駆動する。
テップ１０１）、温度センサ７又は温度センサ８によっ
て予備的に温度測定を行う（ステップ１０２）。そし
て、温度測定値が所定の測定温度範囲内（例えば５℃〜
４５℃）か否かを判定する（ステップ１０３）。ここ
で、温度測定値が所定の測定温度範囲内でなければ、表
示部４に測定温度外であることを示す表示を行い（ステ
ップ１０４）、電源をオフする（ステップ１０５）。ス
テップ１０３において、温度測定値が所定の温度範囲内
であれば、表示部４に「ＲＥＡＤＹ」等の測定準備完了
を示す表示（図６（ａ）参照）を行うとともに「ピッ」
とブザーを鳴らして使用者に対して測定準備完了を報知
する（ステップ１０６）。次に、ヒータ１０を駆動部１
３を介して駆動し（ステップ１０７）、Ｔ１，Ｔ２，ｄ
Ｔ１／ｄｔのデータを収集する（ステップ１０８）。こ
のようにして収集されたデータに基づいて深部温度の演
算を行う（ステップ１０９）。次に、測定に充分なデー
タが収集されたか否かを判定する（ステップ１１０）。
測定に充分なデータが収集されていない場合には、ステ
ップ１０７に戻ってヒータ１０を駆動する。ステップ１
１０において、測定に充分なデータが収集されている場
合には、表示部４に測定温度を表示（図６（ｂ）参照）
するとともに「ピッピッ」とブザーを鳴らすことにより
測定結果の出力を報知する（ステップ１１１）。測定結
果が出力されると、電源スイッチ５がオンか否かを判定
する（ステップ１１２）。電源スイッチ５がオンであれ
ば、電源をオフして（ステップ１１３）、測定処理を終
了する。電源スイッチ５がオフであれば、ヒータ１０を
オフして所定時間待機し（ステップ１１４）、ステップ
１０７に戻ってヒータ１０を駆動する。
【００３６】上記手順において、ステップ１０６からス
テップ１１１までの処理の詳細を図７に示す。
テップ１１１までの処理の詳細を図７に示す。
【００３７】表示部４に測定準備完了を表示した後、ヒ
ータ１０を駆動し、Ｔ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔを複数回
測定し（ステップ１０８−１）、１回目の深部温度演算
処理を行う（ステップ１０９−１）。ここで、測定に充
分なデータが収集されているか否かを判定する。ステッ
プ１１０における測定に充分なデータが収集されている
か否かを、連続して算出された複数の深部温度値が（例
えば小数点以下２桁まで）同じか否かという条件に基づ
いて判定している。ここでは、第１回目の深部温度算出
を経たのみであり、比較すべき深部温度算出値がないの
で、ステップ１１０では、測定に十分なデータが収集さ
れていないと判定され、ステップ１０７に戻り（図７で
は省略）、ヒータ１０を駆動し、データ収集（ステップ
１０８−２）及び２回目以降の深部温度演算処理を行う
（ステップ１０９−２）。ここで、連続して算出された
複数の深部温度値が同じか否かを判定し（ステップ１１
０）、連続して算出された複数の深部温度値が同じでな
ければ、ステップ１０７に戻り（図７では省略）、同じ
であれば、測定結果を確定するとともに表示部４等に出
力する（ステップ１１１）。
ータ１０を駆動し、Ｔ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔを複数回
測定し（ステップ１０８−１）、１回目の深部温度演算
処理を行う（ステップ１０９−１）。ここで、測定に充
分なデータが収集されているか否かを判定する。ステッ
プ１１０における測定に充分なデータが収集されている
か否かを、連続して算出された複数の深部温度値が（例
えば小数点以下２桁まで）同じか否かという条件に基づ
いて判定している。ここでは、第１回目の深部温度算出
を経たのみであり、比較すべき深部温度算出値がないの
で、ステップ１１０では、測定に十分なデータが収集さ
れていないと判定され、ステップ１０７に戻り（図７で
は省略）、ヒータ１０を駆動し、データ収集（ステップ
１０８−２）及び２回目以降の深部温度演算処理を行う
（ステップ１０９−２）。ここで、連続して算出された
複数の深部温度値が同じか否かを判定し（ステップ１１
０）、連続して算出された複数の深部温度値が同じでな
ければ、ステップ１０７に戻り（図７では省略）、同じ
であれば、測定結果を確定するとともに表示部４等に出
力する（ステップ１１１）。
【００３８】上述の手順では、測定に充分なデータが収
集されているか否かを、深部温度の算出値が連続して同
じであるか否かによって判定しているが、連続して算出
された複数の深部温度値の差が０．０１℃以内であるか
否かによって判定するようにすることもできる。
集されているか否かを、深部温度の算出値が連続して同
じであるか否かによって判定しているが、連続して算出
された複数の深部温度値の差が０．０１℃以内であるか
否かによって判定するようにすることもできる。
【００３９】ここで、本実施形態に係る電子体温計１に
おけるヒータ１０の駆動方法としては、例えば、図８に
示すような方法がある。
おけるヒータ１０の駆動方法としては、例えば、図８に
示すような方法がある。
【００４０】まず、図８（ａ）に示すように、ヒータ１
０のオン・オフを等時間間隔（例えば５秒間）で繰り返
す。この場合には、温度センサ８の温度は鋸刃状に変化
する。
０のオン・オフを等時間間隔（例えば５秒間）で繰り返
す。この場合には、温度センサ８の温度は鋸刃状に変化
する。
【００４１】次に、図８（ｂ）に示すように、ヒータ１
０のオン時間を短く、オフ時間を長くしてオン・オフを
繰り返す。このとき、温度センサ８の温度は正弦波状に
変化する。
０のオン時間を短く、オフ時間を長くしてオン・オフを
繰り返す。このとき、温度センサ８の温度は正弦波状に
変化する。
【００４２】他には、図８（ｃ）に示すように、ヒータ
１０がオフの状態から所定時間ヒータ１０をオンの状態
で保持し、その後間欠的にオン・オフを繰り返し、再び
所定時間ヒータ１０をオンの状態で保持する。次に、間
欠的にオン・オフを繰り返した後に、所定時間ヒータを
オフの状態で保持し、さらに間欠的にオン・オフを繰り
返す駆動を行う。ここで、ヒータをオンの状態で保持す
る期間を間に挟んでオン・オフを間欠的を繰り返す制御
を行っている期間のうち、間欠的にオン・オフを繰り返
す期間では温度センサ８の温度は一定温度に保持され、
オンの状態で保持される期間では温度センサ８の温度は
上昇する。一方、ヒータをオフの状態で保持する期間を
間に挟んでオン・オフを間欠的を繰り返す制御を行って
いる期間のうち、間欠的にオン・オフを繰り返す期間で
は温度センサ８の温度は一定温度に保持され、オフの状
態で保持される期間では温度センサ８の温度は低下す
る。
１０がオフの状態から所定時間ヒータ１０をオンの状態
で保持し、その後間欠的にオン・オフを繰り返し、再び
所定時間ヒータ１０をオンの状態で保持する。次に、間
欠的にオン・オフを繰り返した後に、所定時間ヒータを
オフの状態で保持し、さらに間欠的にオン・オフを繰り
返す駆動を行う。ここで、ヒータをオンの状態で保持す
る期間を間に挟んでオン・オフを間欠的を繰り返す制御
を行っている期間のうち、間欠的にオン・オフを繰り返
す期間では温度センサ８の温度は一定温度に保持され、
オンの状態で保持される期間では温度センサ８の温度は
上昇する。一方、ヒータをオフの状態で保持する期間を
間に挟んでオン・オフを間欠的を繰り返す制御を行って
いる期間のうち、間欠的にオン・オフを繰り返す期間で
は温度センサ８の温度は一定温度に保持され、オフの状
態で保持される期間では温度センサ８の温度は低下す
る。
【００４３】図８の駆動方法は例示であり、ヒータ１０
の駆動により深部温度算出に用いられるＴ１，ｄＴ１／
ｄｔ，Ｔ２の測定値を異ならしめればよいので、ヒータ
１０の駆動方法は上述の駆動方法に限られない。
の駆動により深部温度算出に用いられるＴ１，ｄＴ１／
ｄｔ，Ｔ２の測定値を異ならしめればよいので、ヒータ
１０の駆動方法は上述の駆動方法に限られない。
【００４４】また、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）のよう
な波形の一周期分又は一周期の一部の波形を所定の時間
間隔をおいて間欠的に繰り返し、加熱温度を変化させる
タイミングに合わせて測定を行うようにしてもよい。
な波形の一周期分又は一周期の一部の波形を所定の時間
間隔をおいて間欠的に繰り返し、加熱温度を変化させる
タイミングに合わせて測定を行うようにしてもよい。
【００４５】このように、本実施形態に係る電子体温計
１では、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温度を積極
的に変化させることにより、電子体温計と生体とが熱平
衡となることが妨げられる。従って、電子体温計で継続
的に測定を行う場合、あるいは、電子体温計で十分な時
間間隔を置かずに再度測定する場合でも、精度の高い内
部温度の推定が可能であり、任意のタイミングで内部温
度の推定を行うことができる。
１では、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温度を積極
的に変化させることにより、電子体温計と生体とが熱平
衡となることが妨げられる。従って、電子体温計で継続
的に測定を行う場合、あるいは、電子体温計で十分な時
間間隔を置かずに再度測定する場合でも、精度の高い内
部温度の推定が可能であり、任意のタイミングで内部温
度の推定を行うことができる。
【００４６】図９（ａ），（ｂ）に第１の実施形態の変
形例に係る電子体温計１１の外観を示す。図９（ａ）は
電子体温計１１の側面図、図９（ｂ）は同下面図であ
る。
形例に係る電子体温計１１の外観を示す。図９（ａ）は
電子体温計１１の側面図、図９（ｂ）は同下面図であ
る。
【００４７】電子体温計１１は、扁平な略直方体形状を
なす。電子体温計１１の一方の広面には、端部のほぼ中
央部に略四角柱形状のプローブ２３が突出形成されてい
る。電子体温計１１の他方の広面には、プローブ２３と
は反対側の端部にＬＣＤからなる表示部４及び電源スイ
ッチ５が配置されている。電子体温計１１の長手方向の
両端部から固定ベルト２４が延びている。固定ベルト２
４を巻きつけることにより、プローブ２３を生体の額等
の所定部位に接触した状態で連続的に測定を行うことが
できる。表示部４には、例えば、１０分前の測定値と現
在の測定値とを並べて表示するようにしてもよい。この
ようにすれば、連続的に体温を測定し、その変化を認識
することもできる。ＩＣＵ内に収容されている患者や術
後患者のモニターや管理等のほか、常時装着しておくこ
とにより、発熱に注意する必要がある場合に特別な測定
動作を行うことなく、リアルタイムで体温を知ることが
できる。
なす。電子体温計１１の一方の広面には、端部のほぼ中
央部に略四角柱形状のプローブ２３が突出形成されてい
る。電子体温計１１の他方の広面には、プローブ２３と
は反対側の端部にＬＣＤからなる表示部４及び電源スイ
ッチ５が配置されている。電子体温計１１の長手方向の
両端部から固定ベルト２４が延びている。固定ベルト２
４を巻きつけることにより、プローブ２３を生体の額等
の所定部位に接触した状態で連続的に測定を行うことが
できる。表示部４には、例えば、１０分前の測定値と現
在の測定値とを並べて表示するようにしてもよい。この
ようにすれば、連続的に体温を測定し、その変化を認識
することもできる。ＩＣＵ内に収容されている患者や術
後患者のモニターや管理等のほか、常時装着しておくこ
とにより、発熱に注意する必要がある場合に特別な測定
動作を行うことなく、リアルタイムで体温を知ることが
できる。
【００４８】図１０は、図９（ｂ）のＢ−Ｂ断面におけ
るプローブの内部構造を示す図である。略四角柱柱状の
プローブ２３は、上面部２６ａ及び下面部２６ｂと側面
部２６ｃとからなり、薄いＳＵＳ材等からなるカバー２
６によって覆われており、カバー２６の上面部２６ａの
下方には温度センサ７が配置されている。カバー２６の
上面部２６ａの下方には、カバー上面部２６ａとの間に
温度センサ７を挟んだ状態で略直方体形状の断熱材２９
が配置されている。断熱材２９の下面に接して可変温度
ヒータ１０が配置され、断熱材２９とカバー２６の下面
部２６ｃとの間は中空部３０となっている。
るプローブの内部構造を示す図である。略四角柱柱状の
プローブ２３は、上面部２６ａ及び下面部２６ｂと側面
部２６ｃとからなり、薄いＳＵＳ材等からなるカバー２
６によって覆われており、カバー２６の上面部２６ａの
下方には温度センサ７が配置されている。カバー２６の
上面部２６ａの下方には、カバー上面部２６ａとの間に
温度センサ７を挟んだ状態で略直方体形状の断熱材２９
が配置されている。断熱材２９の下面に接して可変温度
ヒータ１０が配置され、断熱材２９とカバー２６の下面
部２６ｃとの間は中空部３０となっている。
【００４９】このような構成の電子体温計１１であれ
ば、乳幼児のように腋の下や舌下にプローブを安定的に
保持することが困難な場合であっても、プローブ２３を
額等の平坦な皮膚表面に接触させることによって容易に
測定を行うことができる。また、電子体温計には固定ベ
ルトが設けられているので、常時装着しておくことがで
きる。
ば、乳幼児のように腋の下や舌下にプローブを安定的に
保持することが困難な場合であっても、プローブ２３を
額等の平坦な皮膚表面に接触させることによって容易に
測定を行うことができる。また、電子体温計には固定ベ
ルトが設けられているので、常時装着しておくことがで
きる。
【００５０】（第２の実施形態）図１１を参照して本発
明の第２の実施形態に係る電子体温計の測定原理につい
て説明する。
明の第２の実施形態に係る電子体温計の測定原理につい
て説明する。
【００５１】温度Ｔ０の可変温度ヒータ１０から、異な
る熱伝導率λ１，λ２の断熱材３９ａ，３９ｂをそれぞ
れ介して生体表面側に位置する部位の温度Ｔ１，Ｔ２、
熱流束ｑ１，ｑ２とを測定することにより、生体表面か
らの距離ｈの内部における温度Ｔｂを求める。ここで、
断熱材３９ａ，３９ｂの厚さをＸ、生体の熱伝導率をλ
ｂ、生体の温度伝導率をαｂとすると、熱伝導の一次元
逆問題の基本解の二次項まで含めることにより
る熱伝導率λ１，λ２の断熱材３９ａ，３９ｂをそれぞ
れ介して生体表面側に位置する部位の温度Ｔ１，Ｔ２、
熱流束ｑ１，ｑ２とを測定することにより、生体表面か
らの距離ｈの内部における温度Ｔｂを求める。ここで、
断熱材３９ａ，３９ｂの厚さをＸ、生体の熱伝導率をλ
ｂ、生体の温度伝導率をαｂとすると、熱伝導の一次元
逆問題の基本解の二次項まで含めることにより
【数３】
が得られる。ここで、
【数４】
を用いて上式を整理すると、
【数５】
が得られる。ここで、Ｔ０を消去することで、Ｔｂ，Ｔ
１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２／ｄｔの関係式が得ら
れ、Ｔ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２／ｄｔを測定す
ることにより、Ｔｂを求めることができる。
１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２／ｄｔの関係式が得ら
れ、Ｔ１，Ｔ２，ｄＴ１／ｄｔ，ｄＴ２／ｄｔを測定す
ることにより、Ｔｂを求めることができる。
【００５２】このように、可変温度ヒータに対して熱伝
導率の異なる断熱材を介して配置され、生体表面に接す
る部位の温度及びその時間変化を測定することにより、
深部温度のような生体内部の温度を測定することができ
る。
導率の異なる断熱材を介して配置され、生体表面に接す
る部位の温度及びその時間変化を測定することにより、
深部温度のような生体内部の温度を測定することができ
る。
【００５３】ここでは、熱伝導率の異なる断熱材を介し
て生体表面に接する部位の温度を及びその時間変化を測
定し、深部温度を推定しているが、同じ熱伝導率を有し
異なる厚さの断熱材を介して、それぞれ生体表面に接す
る部位の温度及びその時間変化を測定することにより、
深部温度を推定するようにしてもよい。
て生体表面に接する部位の温度を及びその時間変化を測
定し、深部温度を推定しているが、同じ熱伝導率を有し
異なる厚さの断熱材を介して、それぞれ生体表面に接す
る部位の温度及びその時間変化を測定することにより、
深部温度を推定するようにしてもよい。
【００５４】図１２に本発明の第２の実施形態に係る電
子体温計３１の外観を示す。外観は、図２に示す第１の
実施形態に係る電子体温計１と同じであるので、同様の
符号を用いて説明を省略する。
子体温計３１の外観を示す。外観は、図２に示す第１の
実施形態に係る電子体温計１と同じであるので、同様の
符号を用いて説明を省略する。
【００５５】電子体温計３１のプローブ３３は図１３に
模式的に示すような内部構造を有する。図１３は、プロ
ーブ３３の延長方向に略直交するＣ−Ｃ断面（図１２参
照）を含み、生体に周囲を覆われた状態を示す。プロー
ブ３３は、図３に示す第１の実施形態とほぼ同様の構成
を有する。電子体温計３１では、カバー６の内周に径方
向に分割された半円筒状の熱伝導率の異なる断熱材（第
１の断熱材）３９ａ，断熱材（第２の断熱材）３９ｂが
配置されている。それぞれの断熱材３９ａ，３９ｂとカ
バー６との間には温度センサ（第１の温度測定手段）３
７ａ及び温度センサ（第２の温度測定手段）３７ｂが配
置されている。そして、断熱材の内周面には、それぞれ
の断熱材３９ａ，３９ｂにまたがるように、可変温度ヒ
ータ１０が配置されている。このように、温度センサ３
７ａ，３７ｂ及び断熱材３９ａ，３９ｂを用いれば、熱
流束センサを用いる場合に比べてより低コストで電子体
温計３１を提供することができる。
模式的に示すような内部構造を有する。図１３は、プロ
ーブ３３の延長方向に略直交するＣ−Ｃ断面（図１２参
照）を含み、生体に周囲を覆われた状態を示す。プロー
ブ３３は、図３に示す第１の実施形態とほぼ同様の構成
を有する。電子体温計３１では、カバー６の内周に径方
向に分割された半円筒状の熱伝導率の異なる断熱材（第
１の断熱材）３９ａ，断熱材（第２の断熱材）３９ｂが
配置されている。それぞれの断熱材３９ａ，３９ｂとカ
バー６との間には温度センサ（第１の温度測定手段）３
７ａ及び温度センサ（第２の温度測定手段）３７ｂが配
置されている。そして、断熱材の内周面には、それぞれ
の断熱材３９ａ，３９ｂにまたがるように、可変温度ヒ
ータ１０が配置されている。このように、温度センサ３
７ａ，３７ｂ及び断熱材３９ａ，３９ｂを用いれば、熱
流束センサを用いる場合に比べてより低コストで電子体
温計３１を提供することができる。
【００５６】図１４は電子体温計３１の内部の回路構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【００５７】電子体温計３１は、制御部１２，駆動部１
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，可変温度ヒータ１０，電源スイッチ５，表示部４，
ブザー１８に加え、温度センサ３７ａ及び温度センサ３
７ｂを備える。温度センサ３７ａ及び温度センサ３７ｂ
は制御部１２からの信号に基づいて駆動部１３によって
駆動される。
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，可変温度ヒータ１０，電源スイッチ５，表示部４，
ブザー１８に加え、温度センサ３７ａ及び温度センサ３
７ｂを備える。温度センサ３７ａ及び温度センサ３７ｂ
は制御部１２からの信号に基づいて駆動部１３によって
駆動される。
【００５８】図１５に電子体温計３１の測定処理手順、
図１６にデータ収集処理の詳細を示す。電子体温計３１
における測定処理手順及びデータ収集処理は、第１実施
形態に係る電子体温計１における場合と同様であるの
で、説明は省略する。
図１６にデータ収集処理の詳細を示す。電子体温計３１
における測定処理手順及びデータ収集処理は、第１実施
形態に係る電子体温計１における場合と同様であるの
で、説明は省略する。
【００５９】図１６に示すフローチャートのステップ２
１０において、連続して算出された複数の深部温度値の
差が０．０１℃以内であるか否かによって判定するよう
にすることができる点も第１の実施形態に係る電子体温
計の場合と同様である。
１０において、連続して算出された複数の深部温度値の
差が０．０１℃以内であるか否かによって判定するよう
にすることができる点も第１の実施形態に係る電子体温
計の場合と同様である。
【００６０】本実施形態に係る電子体温計のヒータ１０
も図８に示すように駆動することができる。
も図８に示すように駆動することができる。
【００６１】このように、本実施形態に係る電子体温計
３１においても、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温
度を積極的に変化させることにより、電子体温計と生体
とが熱平衡となることが妨げられる。従って、電子体温
計を継続的に耳に挿入して測定を行う場合、あるいは、
耳から取り出した電子体温計を十分な時間間隔を置かず
に再度耳に挿入する場合でも、精度の高い内部温度の推
定が可能であり、所望のタイミングで内部温度の推定を
行うことができる。
３１においても、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温
度を積極的に変化させることにより、電子体温計と生体
とが熱平衡となることが妨げられる。従って、電子体温
計を継続的に耳に挿入して測定を行う場合、あるいは、
耳から取り出した電子体温計を十分な時間間隔を置かず
に再度耳に挿入する場合でも、精度の高い内部温度の推
定が可能であり、所望のタイミングで内部温度の推定を
行うことができる。
【００６２】また、本実施形態に係る電子体温計のプロ
ーブ３３における温度センサ３７ａ及び３７ｂ、断熱材
３９ａ及び３９ｂ、並びに可変温度ヒータ１０の構成
は、図９及び図１０に示す第１の実施形態の変形例に係
る電子体温計にも同様に適用することができる。
ーブ３３における温度センサ３７ａ及び３７ｂ、断熱材
３９ａ及び３９ｂ、並びに可変温度ヒータ１０の構成
は、図９及び図１０に示す第１の実施形態の変形例に係
る電子体温計にも同様に適用することができる。
【００６３】（第３の実施形態）図１７を参照して本発
明の第３の実施形態に係る電子体温計の測定原理につい
て説明する。
明の第３の実施形態に係る電子体温計の測定原理につい
て説明する。
【００６４】温度Ｔ０の可変温度ヒータ１０から、熱伝
導率λの断熱材４９を介して生体表面側に位置する部位
の温度Ｔ１，熱流束ｑ１を測定することにより、生体表
面からの距離ｈの内部における温度Ｔｂを求める。
導率λの断熱材４９を介して生体表面側に位置する部位
の温度Ｔ１，熱流束ｑ１を測定することにより、生体表
面からの距離ｈの内部における温度Ｔｂを求める。
【００６５】熱流束の定義式から、又は熱伝導の一次元
逆問題の基本解の一次項までを含めることにより、
逆問題の基本解の一次項までを含めることにより、
【数６】
が得られ、これをＴｂについて整理すると、
【数７】
となる。ここで、Ｔｂ＝Ｂ，Ｔ１＝Ｙ，−ｈ／λ＝Ａ，
ｑ１＝Ｚとおくと、
ｑ１＝Ｚとおくと、
【数８】
と表されるので、２個以上のＺ，ＹからＢ（すなわちＴ
ｂ）を得ることができる。
ｂ）を得ることができる。
【００６６】また、熱伝導方程式の差分法から又は熱伝
導の一次元逆問題の基本解の二次項までを含めることに
より、
導の一次元逆問題の基本解の二次項までを含めることに
より、
【数９】
から、
【数１０】
が得られる。ここで、Ｔｂ＝Ｃ，Ｔ１＝Ｙ，−ｈ／λ＝
Ａ，ｑ１＝Ｘ1，−（ｈ2／α）＝Ｂ，（ｄＴ／ｄｔ）＝
Ｘ２とおくと、
Ａ，ｑ１＝Ｘ1，−（ｈ2／α）＝Ｂ，（ｄＴ／ｄｔ）＝
Ｘ２とおくと、
【数１１】
と表されるので、３個以上のＸ１，Ｘ２，Ｙから、Ｔｂ
（＝Ｃ）を得ることができる。
（＝Ｃ）を得ることができる。
【００６７】０次式であれば、時間変化を追わなくても
よいので、最少１回の測定で深部温度を推定することが
できる。複数回の測定を行えば０次式でも精度を向上さ
せることができ、高次の式を用いればさらに精度を向上
させることができる。
よいので、最少１回の測定で深部温度を推定することが
できる。複数回の測定を行えば０次式でも精度を向上さ
せることができ、高次の式を用いればさらに精度を向上
させることができる。
【００６８】熱流束センサとしては、例えば、積層構造
や平面展開型の作動型サーモパイル等を用いることがで
きる。
や平面展開型の作動型サーモパイル等を用いることがで
きる。
【００６９】図１８に本発明の第３の実施形態に係る電
子体温計４１の外観を示す。外観は図２に示す第１の実
施形態に示す電子体温計１と同様であるので、同様の符
号を用いて説明を省略する。
子体温計４１の外観を示す。外観は図２に示す第１の実
施形態に示す電子体温計１と同様であるので、同様の符
号を用いて説明を省略する。
【００７０】電子体温計４１のプローブ４３は図１８に
模式的に示すような内部構造を有する。図１９は、プロ
ーブ４３の延長方向に略直交するＣ−Ｃ断面（図１７参
照）を含み、生体に周囲を覆われた状態を示す。プロー
ブ４３は、図３に示す第１の実施形態とほぼ同様の構成
を有する。断面略円形状のプローブ３の外周はカバー６
によって覆われている。カバー６の内周面に温度センサ
（温度測定手段）４７及び熱流束センサ（熱流束測定手
段）４８が配置され、さらに内周側には温度センサ４７
及び熱流束センサ４８をカバー６との間に挟むようにし
て断熱材４９が配置されている。断熱材４９は円筒状に
形成され、内周側は中空部となっている。断熱材９の内
周面には、断熱材４９を介して温度センサ４７及び熱流
束センサ４８と対向する位置に可変温度ヒータ１０が配
置されている。
模式的に示すような内部構造を有する。図１９は、プロ
ーブ４３の延長方向に略直交するＣ−Ｃ断面（図１７参
照）を含み、生体に周囲を覆われた状態を示す。プロー
ブ４３は、図３に示す第１の実施形態とほぼ同様の構成
を有する。断面略円形状のプローブ３の外周はカバー６
によって覆われている。カバー６の内周面に温度センサ
（温度測定手段）４７及び熱流束センサ（熱流束測定手
段）４８が配置され、さらに内周側には温度センサ４７
及び熱流束センサ４８をカバー６との間に挟むようにし
て断熱材４９が配置されている。断熱材４９は円筒状に
形成され、内周側は中空部となっている。断熱材９の内
周面には、断熱材４９を介して温度センサ４７及び熱流
束センサ４８と対向する位置に可変温度ヒータ１０が配
置されている。
【００７１】図２０は電子体温計４１の内部の回路構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【００７２】電子体温計４１は、制御部１２，駆動部１
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，可変温度ヒータ１０，電源スイッチ５，表示部４，
ブザー１８に加え、温度センサ４７及び熱流束センサ４
８を備える。温度センサ４７及び熱流束センサ４８は制
御部１２からの信号に基づいて駆動部１３によって駆動
される。
３，Ａ／Ｄ部１４，演算部１５，メモリ１６，電源部１
７，可変温度ヒータ１０，電源スイッチ５，表示部４，
ブザー１８に加え、温度センサ４７及び熱流束センサ４
８を備える。温度センサ４７及び熱流束センサ４８は制
御部１２からの信号に基づいて駆動部１３によって駆動
される。
【００７３】図２１に示すフローチャートを参照して、
体温測定を行う場合の処理手順について説明する。
体温測定を行う場合の処理手順について説明する。
【００７４】電源スイッチオン（ステップ３０１）から
電源オフ（ステップ３０５）までの処理、及び自動的に
電源をオフし（ステップ３１３）、処理を終了するまで
の手順は図５に示す第１の実施形態と同様である。
電源オフ（ステップ３０５）までの処理、及び自動的に
電源をオフし（ステップ３１３）、処理を終了するまで
の手順は図５に示す第１の実施形態と同様である。
【００７５】また、ステップ３１０において、連続して
算出された複数の深部温度値の差が０．０１℃以内であ
るか否かによって判定するようにすることもできる点も
第１の実施形態と同様である。
算出された複数の深部温度値の差が０．０１℃以内であ
るか否かによって判定するようにすることもできる点も
第１の実施形態と同様である。
【００７６】また、図２２のデータ収集処理の詳細フロ
ーは、第１の実施形態の図７と同様である。
ーは、第１の実施形態の図７と同様である。
【００７７】本実施形態に係る電子体温計の可変温度ヒ
ータ１０も図８に示すように駆動することができる。
ータ１０も図８に示すように駆動することができる。
【００７８】このように、本実施形態に係る電子体温計
４１においても、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温
度を積極的に変化させることにより、電子体温計と生体
とが熱平衡となることが妨げられる。従って、電子体温
計で継続的に測定を行う場合、あるいは、一度測定した
電子体温計で十分な時間間隔を置かずに再度測定する場
合でも、精度の高い内部温度の推定が可能であり、所望
のタイミングで内部温度の推定を行うことができる。
４１においても、可変温度ヒータ１０を制御し、加熱温
度を積極的に変化させることにより、電子体温計と生体
とが熱平衡となることが妨げられる。従って、電子体温
計で継続的に測定を行う場合、あるいは、一度測定した
電子体温計で十分な時間間隔を置かずに再度測定する場
合でも、精度の高い内部温度の推定が可能であり、所望
のタイミングで内部温度の推定を行うことができる。
【００７９】また、本実施形態に係る電子体温計のプロ
ーブ４３における温度センサ４７及び熱流束センサ４
８、断熱材４９、並びに可変温度ヒータ１０の構成は、
図９及び図１０に示す第１の実施形態の変形例に係る電
子体温計にも同様に適用することができる。
ーブ４３における温度センサ４７及び熱流束センサ４
８、断熱材４９、並びに可変温度ヒータ１０の構成は、
図９及び図１０に示す第１の実施形態の変形例に係る電
子体温計にも同様に適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、所望のタイミングで、内部温度を高精度かつ短時間
で推定できる電子体温計を提供することができる。
ば、所望のタイミングで、内部温度を高精度かつ短時間
で推定できる電子体温計を提供することができる。
【図１】図１は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計の測定原理を説明する図である。
計の測定原理を説明する図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計の外観を示す図である。
計の外観を示す図である。
【図３】図３は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計のプローブの内部構造を示す図である。
計のプローブの内部構造を示す図である。
【図４】図４は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計の回路構成を示すブロック図である。
計の回路構成を示すブロック図である。
【図５】図５は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計の測定処理手順を示すフローチャートである。
計の測定処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施形態
に係る電子体温計の表示部の表示例を示す図である。
に係る電子体温計の表示部の表示例を示す図である。
【図７】図７は本発明の第１の実施形態に係る電子体温
計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートであ
る。
計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートであ
る。
【図８】図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の第１の
実施形態に係る電子体温計のヒータの駆動方法を示す図
である。
実施形態に係る電子体温計のヒータの駆動方法を示す図
である。
【図９】図９（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施形態
の変形例に係る電子体温計の外観を示す図である。
の変形例に係る電子体温計の外観を示す図である。
【図１０】図１０は本発明の第１の実施形態の変形例に
係る電子体温計のプローブの内部構造を示す図である。
係る電子体温計のプローブの内部構造を示す図である。
【図１１】図１１は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計の測定原理を説明する図である。
体温計の測定原理を説明する図である。
【図１２】図１２は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計の外観を示す図である。
体温計の外観を示す図である。
【図１３】図１３は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計のプローブの内部構造を示す図である。
体温計のプローブの内部構造を示す図である。
【図１４】図１４は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計の回路構成をブロック図である。
体温計の回路構成をブロック図である。
【図１５】図１５は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計の測定処理手順を示すフローチャートである。
体温計の測定処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートで
ある。
体温計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートで
ある。
【図１７】図１７は本発明の第３の実施形態に係る電子
体温計の測定原理を説明する図である。
体温計の測定原理を説明する図である。
【図１８】図１８は本発明の第２の実施形態に係る電子
体温計の外観を示す図である。
体温計の外観を示す図である。
【図１９】図１９は本発明の第３の実施形態に係る電子
体温計のプローブの内部構造を示す図である。
体温計のプローブの内部構造を示す図である。
【図２０】図２０は本発明の第３の実施形態に係る電子
体温計の回路構成を示すブロック図である。
体温計の回路構成を示すブロック図である。
【図２１】図２１は本発明の第３の実施形態に係る電子
体温計の測定処理手順を示すフローチャートである。
体温計の測定処理手順を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は本発明の第３の実施形態に係る電子
体温計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートで
ある。
体温計のデータ収集処理の詳細を示すフローチャートで
ある。
１，１１，３１ 電子体温計
２ 本体部
３，２３，３３ プローブ
４ 表示部
７，８，３７ａ，３７ｂ，４７ 温度センサ
９，２９，３９ａ，３９，４９ 断熱材
１０ ヒータ
１２ 制御部
１３ 駆動部
１５ 演算部
１６ メモリ
４８ 熱流束センサ
フロントページの続き
(72)発明者 中嶋 聡
京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不
動堂町801番地 株式会社オムロンライフ
サイエンス研究所内
(72)発明者 巻田 茂
京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不
動堂町801番地 株式会社オムロンライフ
サイエンス研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 温度を測定する温度測定手段と、 加熱温度を変更可能な可変温度加熱手段と、 前記加熱温度と前記温度測定値とに基づいて被測定体内
部の温度を推定する内部温度推定手段と、 を備えたことを特徴とする電子体温計。 - 【請求項２】 前記温度測定手段は、第１及び第２の温
度測定手段を含み、 前記第１の温度測定手段と第２の温度測定手段との間に
設けられる断熱材を備え、 前記第１の温度測定手段は前記可変温度加熱手段とほぼ
同じ部位の温度を測定し、 前記第２の温度測定手段は前記可変温度加熱手段に対し
て断熱材を挟んで被測定体側の部位の温度を測定するこ
とを特徴とする請求項１に記載の電子体温計。 - 【請求項３】 前記温度測定手段は、第１及び第２の温
度測定手段を含み、 前記可変温度加熱手段と前記第１の温度測定手段との間
に設けられる第１の断熱材と、 前記可変温度加熱手段と前記第２の温度測定手段との間
に設けられ、前記第１の断熱材とは異なる熱定数を有す
る第２の断熱材と、を備え、 前記第１の温度測定手段は前記可変温度加熱手段に対し
て前記第１の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温度を
測定し、 前記第２の温度測定手段は前記可変温度加熱手段に対し
て前記第２の断熱材を挟んで被測定体側の部位の温度を
測定することを特徴とする請求項１に記載の電子体温
計。 - 【請求項４】 熱流束を測定する熱流束測定手段と、 前記可変温度加熱手段と前記温度測定手段及び前記熱流
束測定手段との間に設けられる断熱材と、を備え、 前記内部温度推定手段は、前記加熱温度と前記温度測定
値と前記熱流束測定値とに基づいて生体内部の温度を推
定し、 前記温度測定手段及び前記熱流束測定手段は、前記可変
温度加熱手段に対して前記断熱材を挟んで被測定体側に
配置されるとともに、ほぼ同じ部位の温度及び熱流束を
それぞれ測定することを特徴とする請求項１に記載の電
子体温計。 - 【請求項５】 被測定体との接触部位に熱伝導率の大き
い部材を備えたことを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかに記載の電子体温計。 - 【請求項６】 被測定体と接するプローブを備え、 前記プローブは棒形状又は板形状をなすことを特徴とす
る請求項１乃至５のいずれかに記載の電子体温計。 - 【請求項７】 内部温度の推定動作を制御する内部温度
推定動作制御手段と、 推定された内部温度を記憶する内部温度記憶手段と、 を備え、 前記内部温度推定制御手段は、内部温度推定を所定の時
間間隔で行うとともに、 推定された内部を前記内部温度記憶手段に記憶させるこ
とを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子
体温計。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002173308A JP4207470B2 (ja) | 2001-06-18 | 2002-06-13 | 電子体温計 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184134 | 2001-06-18 | ||
| JP2001-184134 | 2001-06-18 | ||
| JP2002173308A JP4207470B2 (ja) | 2001-06-18 | 2002-06-13 | 電子体温計 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003075262A true JP2003075262A (ja) | 2003-03-12 |
| JP2003075262A5 JP2003075262A5 (ja) | 2005-10-13 |
| JP4207470B2 JP4207470B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=26617145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002173308A Expired - Fee Related JP4207470B2 (ja) | 2001-06-18 | 2002-06-13 | 電子体温計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4207470B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502903A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | アドヴァンスト・モニターズ・コーポレーション | 医療用ボディコア温度計 |
| US7597668B2 (en) | 2006-05-31 | 2009-10-06 | Medisim Ltd. | Non-invasive temperature measurement |
| JP2010008429A (ja) * | 2004-09-15 | 2010-01-14 | Seiko Epson Corp | 体温計、体温計を有する電子機器および体温測定方法 |
| US8185341B2 (en) | 2008-05-30 | 2012-05-22 | Medisim Ltd. | Surface temperature profile |
| WO2013145969A1 (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-03 | シチズンホールディングス株式会社 | 接触式内部温度計 |
| JP2016505849A (ja) * | 2012-12-27 | 2016-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 食品のコア温度を決定する装置及び方法 |
| WO2018180800A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 日本電気株式会社 | 温度拡散係数計測装置、それを用いた深部体温計、深部体温計測装置、および深部体温計測方法 |
| JP2019516960A (ja) * | 2016-05-18 | 2019-06-20 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 単一熱流束センサ装置 |
-
2002
- 2002-06-13 JP JP2002173308A patent/JP4207470B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008502903A (ja) * | 2004-06-18 | 2008-01-31 | アドヴァンスト・モニターズ・コーポレーション | 医療用ボディコア温度計 |
| JP4824020B2 (ja) * | 2004-06-18 | 2011-11-24 | アドヴァンスト・モニターズ・コーポレーション | 医療用ボディコア温度計 |
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| JP2013210325A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Citizen Holdings Co Ltd | 接触式内部温度計 |
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| JP2016505849A (ja) * | 2012-12-27 | 2016-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 食品のコア温度を決定する装置及び方法 |
| JP2019516960A (ja) * | 2016-05-18 | 2019-06-20 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 単一熱流束センサ装置 |
| JP7005513B2 (ja) | 2016-05-18 | 2022-01-21 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 単一熱流束センサ装置 |
| WO2018180800A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 日本電気株式会社 | 温度拡散係数計測装置、それを用いた深部体温計、深部体温計測装置、および深部体温計測方法 |
| JPWO2018180800A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2020-02-06 | 日本電気株式会社 | 温度拡散係数計測装置、それを用いた深部体温計、深部体温計測装置、および深部体温計測方法 |
| JP7116286B2 (ja) | 2017-03-31 | 2022-08-10 | 日本電気株式会社 | 温度拡散係数計測装置、それを用いた深部体温計、深部体温計測装置、および深部体温計測方法 |
| US11744469B2 (en) | 2017-03-31 | 2023-09-05 | Nec Corporation | Thermal diffusion coefficient measuring device, and deep-body thermometer, deep-body temperature measuring device, and deep-body temperature measuring method using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4207470B2 (ja) | 2009-01-14 |
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