JP2000111414A

JP2000111414A - 医療体温計

Info

Publication number: JP2000111414A
Application number: JP11249218A
Authority: JP
Inventors: Eiko Ri; 永固李
Original assignee: HYAKURYAKU KIGYO KOFUN YUGENKOSHI
Current assignee: HYAKURYAKU KIGYO KOFUN YUGENKOSHI
Priority date: 1998-10-09
Filing date: 1999-09-02
Publication date: 2000-04-21
Also published as: US6419388B2; CN2420633Y; US20020001335A1

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単かつ経済的な方法で製造でき、従来の小
型電子医療体温計と比較して、患者の体温をより速く測
定できる家庭用小型速応式電子医療体温計を提供するこ
と。【解決手段】患者の体温を測定する医療体温計は、患
者の組織に接触する外部接触面３を有した金属チップ２
を備える。金属チップ２内部に取り付けられた温度セン
サ４は、金属チップ２の温度を表わす信号を発生させる
のに用いられている。温度はディスプレイに表示され
る。金属チップ２はほぼ中空のキャビティ８を取り囲ん
でいて、その長さＬは金属チップ２の直径より少なくと
も３倍、望ましくは５倍大きい。金属チップ２には追加
熱手段がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は独立請求項１の前文
に従った、速応式小型電子医療体温計に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療目的で患者の体温を表示するのに、
電子体温計が用いられることは周知である。健康管理分
野におけるこれらの小型電子体温計は一般に、サーミス
タかあるいは他の温度感受部材を内包する細長いシャン
ク部分を備えた、手持プローブ形をしていて、この細長
いプローブは特に口、直腸、あるいは腋での使用に便利
なように構成されている。プローブはたいてい、その内
部に温度感受部材が取り付けられている金属チップを有
し、管の形をしている。

【０００３】1985年頃から、小型電子医療体温計は読み
取り易いディスプレイと、約６０秒から９０秒という、
より速い測定時間とによって、測定に３分〜５分かかる
従来の水銀体温計と比較して、優位性を保ってきた。こ
の測定時間の遅延はプローブ全体の熱容量と、プローブ
を患者の組織に接触させることによりプローブと接触し
た領域の組織の温度が引き下げられるという事実とによ
って引き起こされる。

【０００４】最近の１０年から１５年の間に、小型電子
医療体温計の測定時間を短縮するためにいろいろなアプ
ローチがなされてきた。例えば合衆国特許4,183,248 号
では、２つの温度センサと１つのヒータコイルからなる
電子体温計のプローブが開示されている。ヒータコイル
は、チップをプローブの残部から熱的に絶縁するのに用
いられ、これにより長い熱時間遅延が排除される。この
特許は測定時間約１６秒という驚くべき改良がなされる
ことを主張する。

【０００５】合衆国特許5,632,555 号はまた、ヒータ
と、予測アルゴリズムを適合させた強力で高価なマイク
ロプロセッサとからなる医療体温計を開示している。ヒ
ータは、プローブがベースハウジングから離れた時に、
プローブの金属チップをある一定の温度にするように用
いられる。予測アルゴリズムは、この温度が温度センサ
によって実際に測定される前に目的の温度を決定するこ
とができる。この特許は約４秒から１５秒の測定時間を
主張する。

【０００６】これら既知の体温計のすべてにはいくつか
の欠点がある。特に、内蔵ヒータおよびまたは精巧な回
路を有する高価なマイクロプロセッサを備えた体温計は
家庭での使用には適さない。なぜなら、これらの付加的
な部材（ヒータ、高エネルギ消費のヒータ制御手段、高
価なマイクロプロセッサ）を使用すると、より高価で大
きな装置になるからである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的の１つは
従来技術の欠点を克服すること、特に、従来の小型電子
医療体温計と比較して、簡単かつ経済的な方法で製造で
き、患者の体温をより速く測定できる、家庭用の小型速
応式電子医療体温計を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、これら
の目的は、独立請求項１の特徴を述べている部分に従っ
た速応式小型電子医療体温計で解決できる。患者の体温
を測定する速応式小型電子医療体温計は、患者の組織に
接触する金属チップを備えるプローブ本体からなり、温
度センサはこの金属チップ内部に取り付けられる。温度
センサは金属チップの温度を表わす信号を発生するよう
に設計され、この金属チップを備えるプローブ本体は特
に口、直腸、あるいは腋での使用が意図されている。温
度センサは周知のどんな種類のもの、例えば熱感応抵抗
器（サーミスタ）、でもよい。

【０００９】さらにこの速応式小型電子医療体温計は金
属チップの温度を表示するディスプレイを備え、患者の
組織と金属チップとが接触すると、金属チップの表示温
度が患者の体温に近づく。驚いたことに本発明の発明者
は、金属チップを追加熱せず、かつ金属チップの長さと
直径との比が少なくとも３、より望ましくは５になるよ
うにプローブ本体を設計すれば、測定時間をかなり短縮
できることに気付いた。本発明によると、金属チップは
空気、あるいは同程度の熱容量を有する気体あるいは物
質で満たされた、ほぼ中空のキャビティを取り囲む。こ
れは、キャビティは温度センサを金属チップ内部に固着
するための接着材で満たされてはいないことを意味して
いる。金属チップは相対的に、例えば金属チップの直径
よりも少なくとも３倍、より望ましくは５倍、長いの
で、金属チップと患者の組織との接触面が大きい。

【００１０】プローブ本体は管状のプラスチック部分と
細長い金属チップとからなり、金属チップはほぼ円筒形
の部分と閉端とからなる。温度センサは閉端に取り付け
られているので、金属チップの円筒形部分によりプロー
ブ本体から隔てられている。円筒形部分は患者の組織に
接触して温められる。それによって温度勾配の発生が回
避されたり、あるいは温度勾配が減少したりする。金属
チップ全体が患者の組織に接触し、そしてまた温められ
る。人体の熱容量は金属チップのそれと比較してきわめ
て大きいので、金属チップは患者の組織をほとんど冷や
すことなく温められる。合衆国特許4,183,248 号の加熱
手段は、患者の組織に直接接触して温められる本発明の
細長い金属チップの円筒形部分に取って代わられる。細
長い金属チップの円筒形部分は、温度センサのある金属
チップの閉端とプローブ本体の残部とを熱的に絶縁する
ので、チップによって集められた熱エネルギが体温計の
ハウジングの方へ伝導するのを避けることができる。

【００１１】温度センサは望ましくはほぼ平らで、プロ
ーブ本体の金属チップ内部に配置され、静止空気中にお
ける熱時定数が４秒以下であることが望ましい。熱時定
数はセンサの温度が温度差の６３．２％に達する時間と
定義される。プローブ本体の金属チップの長さは少なく
とも１０mm、より望ましくは約１２mm〜１５mmで、その
直径は約３mmから４mmであることが望ましい。プローブ
本体は可能な限り長くするべきであるが、金属チップの
接触面全体が人体の組織に接触した状態を確保しなけれ
ばならない。金属チップは約０．１２mm以下の厚さであ
ることが望ましい。

【００１２】温度センサを金属チップの上部に配置し、
そこへ一滴の接着材、より望ましくは熱伝導率の高いエ
ポキシ樹脂で固着するのが望ましい。金属チップによっ
て形成されるキャビティの残部に接着材はなく、つまり
空気あるいは熱容量の小さい、気体あるいは別の物質で
満たされているだけである。チップ上部を形成する閉端
はほぼ平らな部分とほぼ円筒形の部分とからなる。金属
チップはたいてい金属、例えばステンレス鋼で作られる
が、十分な熱伝導率を備えた他のどんな適材から作られ
てもよい。

【００１３】この体温計はたいてい電源をオン／オフす
るスイッチ手段と、体温を表示するディスプレイ手段と
からなり、スイッチは手動あるいは自動（例えば箱ある
いは動作センサと組み合わせて）でもいいし、ディスプ
レイは体温計のハウジングと一体型でも良いし、あるい
は遠隔設置型でも良い。本発明は添付図面に関連づけら
れた以下の説明からより明確に理解できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は従来の小型電子医療体温計
１の標準的な実施形態を示している。この体温計はその
内部にサーミスタが取り付けられた金属チップ４２を備
えたプローブ本体１３からなり、ディスプレイ１４およ
びスイッチボタン２５を備えている。図２は金属チップ
４２付近の本体４１を拡大した部分を示している。その
内部にはビーズ型サーミスタ４３が接着材３４によって
固着され、電線４４に接続されている。

【００１５】図３はこのような実施形態における熱流を
示している。患者の組織からの熱は矢印４６が示すよう
にチップ４２を介して内部へ流れ込み、センサ４３へと
流れる。同時に熱は矢印３７が示すように金属チップ４
２からシャンク４５を介して流れたり、矢印３９が示す
ように接着材３４を介してシャンク４５へと流れたりす
る。また電線４４を介してもいくらか熱が流れる。熱は
平衡温度に達するまで、３つの経路のすべてを通って流
れることが再び理解できる。関係する部品の容量が大き
く、また数が多いため、かなりの時間（約６０秒から９
０秒）が経たないとこの平衡状態に達しない。

【００１６】図４は合衆国特許4,183,248 号で開示され
ている体温計３１を示している。体温計３１は金属チッ
プ３２を備えたプローブ本体からなる。金属チップ内部
には、患者の組織の温度を感知する第１サーミスタ３３
と、金属チップの側面部分の温度を追跡する第２サーミ
スタとがある。第１温度センサ３３はチップ前端の内部
に固着され、追跡サーミスタ３４はチップの側面部分に
固着されている。２つのセンサ３３、３４にはリード線
が接続され、これらのリード線は中空のプローブシャン
ク３５の中央を通って、患者の温度を計算および表示す
る回路に接続されている。この体温計３１は金属チップ
の後端内部に位置するヒータ３０をも備えていて、この
ヒータ３０はリード線によって温度制御回路に接続され
ている。

【００１７】図４に示した体温計３１における熱流が図
５に示されている。プローブ本体が患者の体腔に挿入さ
れると、熱はプローブのチップ３２を介して内部に流れ
込み、そしてセンサ３３へと流れる。この熱流の経路は
矢印３６で示されている。熱はさらに矢印４０が示すよ
うに、ヒータ３０の方へも流れる。この熱流はもちろ
ん、通常は挿入以前の状態である、患者の体腔がプロー
ブより高い温度である場合を仮定している。同時に熱は
チップ領域から矢印３７および３８が示すような経路で
伝導する。平衡温度が達成されるか、あるいはチップ領
域を含みかつこれと隣接する熱的メカニカルシステム内
全体がほぼ平衡温度になるまで、熱は３つの全経路を流
れることがわかる。熱がこれらの経路３６、３７、３
８、４０を流れると、図５の構造において温度に段階的
変化、つまり１番高い温度であるチップ領域に接触して
いる肉体の温度から、１番低い温度であるチップ領域か
ら離れたシャンク３５沿いの温度まで、が存在する。熱
が流れている限り温度の段階的変化が存在し、センサ３
３の温度は金属チップの表面に接触している肉体の温度
よりも低くなる。実際、ヒータ機能がなければ、チップ
付近のシャンク部分の温度が、センサ３３の温度が人体
組織の温度の１０分の１以内になる程度まで熱流を減少
させるのに十分高くなる平衡状態に達するのに３分かか
るかもしれない。

【００１８】サーミスタ３３と３４の間の温度差によっ
て制御されるヒータ３０を付帯した体温計３１において
は、温度差が検出される限り、温度差がゼロに達するま
でヒータが働く。いったん温度差がなくなれば、それは
熱流４０が止まったことを意味する。この実施形態は金
属チップと体温計の本体３１の残部との間を熱的に絶縁
する機能を果たす。結果として、この従来技術において
も約１６秒という測定時間が達成される。

【００１９】図６には本発明に従った体温計１が示され
ている。この体温計は金属チップ２と、ここでその詳細
は示されていない（図８参照）プラスチックのプローブ
本体１３とからなる。金属チップ２は、概してプラスチ
ック素材のプローブ本体に接着材１６部分によって結合
されている。金属チップ２は薄い金属製で、ほぼ円筒形
に形状されていて、端１５で閉じている。この端１５は
ほぼ円錐形の部分１７を有し、平らなあるいは丸みを帯
びた先端部分で閉じられている。

【００２０】円錐形の部分１７の内部表面には温度セン
サ４が、例えば熱伝導率の高いエポキシ樹脂などの１点
の接着材７によって、取り付けられている。金属チップ
２の残部には接着材はなく、空気あるいは気体からなる
のが望ましい。特に金属チップ２の、平らなあるいは丸
みを帯びた部分１８と、円錐形および円筒形の部分１７
には、他のいかなるサーマルマスも接続されてはいな
い。電線９は温度センサ４を、温度センサ４によって測
定される温度を計算し、かつ表示するための回路に接続
している。温度センサは、例えばSEMITEC タイプのサー
ミスタ、TYPE 503FT-3P などの温度依存抵抗である。

【００２１】金属チップ２は患者の組織に接触するよう
に設計された、かつほぼ中空のキャビティ８を取り囲む
接触面３からなる。本発明に従えば、接触面３の長さＬ
は金属チップ２の外径ｄよりも少なくとも３倍は大き
い。患者の組織に締め付けられる接触面３、つまり金属
チップ２の外部表面は熱流と非常に関連がある。図６の
特別な実施形態におけるプローブ本体の場合、長さＬは
約９〜１５mmで、外径ｄは約３〜５mmである。

【００２２】金属チップ２はステンレス鋼かあるいは熱
伝導率の高い他のどんな素材で作られてもよく、またそ
の厚さはおよそ０．１〜０．１２mmである。金属チップ
２に取り囲まれているキャビティ８は、金属チップ２の
内面に温度センサ４を取り付けるための接着材７の点を
除いてほぼ中空なので、金属チップ２の熱容量に関連す
る構成要素の総数は、図２で説明した従来の電子医療体
温計と比べて相対的に少ない。

【００２３】図７は本発明に従った場合の、プローブ本
体の金属チップ２付近での熱流を示している。患者の組
織からの熱は、矢印２０が示すように金属チップ２を介
して伝導する。同時に熱は矢印２２が示すように、比較
的長い金属チップ２を介して流れている。金属チップ２
は比較的長く、その全長にわたって患者の組織に接触し
ているので、金属チップを取り囲んでいる組織は分配ヒ
ータのような機能を果たしている。金属チップの温度勾
配は無視できるので、その結果非常に小さい熱流２１を
もたらす。細長い金属チップは、金属チップの前面部分
１５とプローブ本体１３の残部分との間を熱的に絶縁す
る機能を果たす。サーミスタ４を電子回路に接続する電
線９は非常に細いが、このことは熱流２２もまた無視で
きることを意味する。

【００２４】本発明の実施形態では、小さな熱容量と、
プローブチップと体温計のハウジングの残部との間を熱
的に絶縁する機能とを提供するプローブチップの独特な
構造設計を開示している。この結果、従来の電子体温計
とほとんど同じ製造原価で、元々６０〜９０秒かかって
いた温度測定時間を２０〜３０秒に大いに短縮すること
になる。図８は本発明による体温計を示していて、体温
計１は金属チップ２、プローブ本体１３、ディスプレイ
５およびスイッチ２５からなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の小型電子医療体温計の概略図。

【図２】従来の小型電子医療体温計における金属チップ
付近のプローブ本体の概略図。

【図３】図２の実施形態における熱流を示す概略図。

【図４】合衆国特許4,183,248 号で開示されている体温
計の図。

【図５】図４の体温計における熱流を示す概略図。

【図６】本発明における金属チップ付近のプローブ本体
の概略図。

【図７】図６の体温計における熱流を示す概略図。

【図８】本発明の概略図。

【符号の説明】

１：体温計２：金属チップ３：接触面４：温度センサ５：ディスプレイ７：接着材８：キャビティ９：リード線１３：プローブ本体１５：閉端１６：凹み１７：円錐形部分１８：平らなあるいは丸みを帯びた部分２０：熱流２１：熱流２２：熱流２５：スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】患者の組織に接触するように設計された
接触面を外側に有する金属チップと、前記金属チップ内
部に取り付けられ、前記金属チップの温度を表わす信号
を発生させることができるように設計された温度センサ
とからなる、患者の体温を測定する医療体温計であっ
て、前記金属チップは、空気あるいは空気の熱容量と同等か
あるいはそれ以下の熱容量をもつ気体およびまたは物質
で満たされたほぼ中空のキャビティを取り囲み、前記金属チップはほぼ円筒形の部分と、前記温度センサ
がその内部に配置されている閉端とからなり、前記接触面の長さの前記金属チップの直径に対する比が
少なくとも３、望ましくは５で、かつ、前記温度センサからプローブ本体の残部への熱流
を除去するための追加熱手段を有しないことを特徴とす
る医療体温計。
【請求項２】請求項１に記載の医療体温計において、前記温度センサの静止空気中における熱時定数が４．０
秒以下であることを特徴とする医療体温計。
【請求項３】請求項１あるいは２に記載の体温計にお
いて、前記金属チップの長さは少なくとも９mm、望ましくは少
なくとも１２〜１５mmで、直径は約２〜４mmであること
を特徴とする医療体温計。
【請求項４】請求項３に記載の体温計において、前記金属チップの厚さが０．１５mm以下であることを特
徴とする体温計。
【請求項５】請求項１乃至４のいずれかに記載の医療
体温計において、前記温度センサは前記金属チップの内面に配置され、前
記金属チップの閉端に望ましくは熱伝導率の高いエポキ
シ樹脂のような接着材の１点で固着され、前記金属チッ
プの前記キャビティの残部には接着材がないことを特徴
とする医療体温計。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の医療
体温計において、前記金属チップは金属、望ましくはステンレス鋼ででき
ていることを特徴とする医療体温計。
【請求項７】請求項１乃至６のいずれかに記載の医療
体温計において、前記金属チップは細長い管状部分、平らなあるいは丸み
を帯びた閉端および、前記温度センサがその内部に配置
されている円錐形の部分からなることを特徴とする医療
体温計。
【請求項８】請求項１乃至７のいずれかに記載の医療
体温計において、前記プローブ本体は、前記金属チップを前記プローブ本
体に固定するために接着材で満たされる凹みを備えるこ
とを特徴とする医療体温計。
【請求項９】請求項１乃至８のいずれかに記載の医療
体温計において、前記温度センサは、直径約０．１５mm以下、望ましくは
０．１１mm以下のリード線で電気回路に接続されている
ことを特徴とする医療体温計。
【請求項１０】請求項１乃至９のいずれかに記載の医
療体温計において、前記体温計の電源をオン／オフするスイッチ手段および
／または体温を表示するディスプレイ手段を備えること
を特徴とする医療体温計。