JP2007212407A - 非加熱型深部体温計およびそれを用いた深部体温測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非侵襲的に且つヒータを用いずして体の深部の体温を高精度に測定することにある。
【解決手段】体表面に接触する測定面１ａ側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間に断熱材４を具える非加熱型の深部体温計において、前記第１の温度センサ２−１と前記第２の温度センサ３−１との組と、前記第１の温度センサ２−２と前記第２の温度センサ３−２との組との少なくとも二組の温度センサを具え、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組毎に、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間の前記断熱材４の熱抵抗値Ｋが異なることを特徴とする、非加熱型深部体温計である。
【選択図】図３

Description

この発明は、熱流を補償するヒータを用いずに体の深部の体温を測定する非加熱型深部体温計およびそれを用いた深部体温測定装置に関するものである。

体の深部の体温を測定する従来の装置としては、1971年にFoxとSolmanが開発した深部体温測定装置が知られている。この深部体温測定装置は、熱流補償法を応用して、体表面からの熱の放散を見かけ上０にすることで、体深部から体表面への熱流をなくして体表面と体深部とを熱平衡状態とし、その状態で体表面温度を測ることで体深部と同じ温度を計測して、体表面から間接的に体深部体温を測定する。

具体的には、上記従来の深部体温測定装置は、体表面に接触する測定面側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとヒータとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間に断熱材を具える加熱型の深部体温計を用い、測定面を体表面に密着させて第１の温度センサで体表面温度を計測するとともに、第２の温度センサでヒータ温度を計測し、それら第１，第２の温度センサの温度差が０に近づくようにヒータの温度を制御することで熱流を補償して、体温計内での熱流が０になるようにする。この深部体温測定装置は、外気温の影響が少なく、しかも刺針を用いたりせず非侵襲的に体深部体温を測定することができる（例えば特許文献１参照）。

上記従来の深部体温測定装置を用いた深部体温管理の技術は、戸川および根本等のグループと、テルモ社とによって改良され、特に前額部からの深部体温の管理は、現在日本では広く心臓外科領域で利用されている。また深部体温の管理は、集中治療室や循環不全の管理などにも利用されている。

一方、体の深部の体温を測定する従来の装置としては、非加熱型の簡易型深部体温計を用いるものも知られている。体表面に皮下組織と同程度の熱伝導率を持つ断熱材を密着させると、血流で運ばれてきた体熱は皮下組織と断熱材中をその熱抵抗値と温度差とにより伝導して外気中に放熱されるので、熱抵抗値が既知の断熱材を用いて、この断熱材の体表面接触面と外気接触面との温度を測れば、皮下組織の熱の特性がほぼ一定であるため、非侵襲的に体深部体温を測定することができる。この従来の装置は、かかる原理を用いたものである。

体深部の温度をTb、外気に接触している断熱材表面の温度をTa、体表面に接触している断熱材表面の温度をTt、皮下組織の熱抵抗値をRt、断熱材の熱抵抗値をRaとすると、電気回路相似法によれば、以下の関係式（１）が成り立つ。

ここで、皮下組織の熱抵抗値Rtは、温度を測定する深部までの深さLtと熱伝導率ktとで定まり、深さLt=２cm、熱伝導率kt=１×１０^−３cal／cm・sec・℃（皮下組織を筋肉組織と仮定）とすると、熱抵抗値Rtは２×１０^３cm・sec・℃／calとなる。

従って、具体的には、上記の深部体温測定装置は、体表面に接触する測定面側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間にあらかじめ厚さLaと熱伝導率Kaとにより熱抵抗値Raを決定した断熱材を具える非加熱型の深部体温計を用いて、外気に接触している断熱材表面の温度Taと、体表面に接触している断熱材表面の温度Ttとを測定し、それらを上記式（１）に代入することで、体深部の温度Tbを求める（例えば特許文献２参照）。

非加熱型の簡易型深部体温計を用いる従来の深部体温測定装置としてはまた、先の加熱型と同様に熱平衡を用いるものも知られている。熱抵抗値が既知の断熱材で体表面を覆って生体深部から体表面に至る熱流をほぼ０とし、体表面の温度分布をほぼ体深部の体温と同一にして、断熱材の体表面接触面と外気接触面との温度を測れば、非侵襲的に体深部体温を測定することができる。この従来の装置は、かかる原理を用いたものである。

体深部の温度をTb、大気に接触している断熱材表面の温度をTa、体表面に接触している断熱材表面の温度をTt、皮下組織の熱抵抗値をRt、断熱材の熱抵抗値をRaとすると、電気回路相似法によれば、以下の関係式（２）が成り立つ。

ここで、断熱材の熱抵抗値Ra を皮下組織の熱抵抗値Rtより充分大きくしておく（Ra≫Rt）と、Ra／（Rt + Ra）≒１となり、Tt≒Ta となるので、深部体温を体表面温度として測定することができる。

従って、具体的には、上記従来の深部体温測定装置は、内部に体表面から近い順に第１の温度センサと断熱材と第２の温度センサとを具えるとともにあらかじめ断熱材の厚さLaと熱伝導率Kaとにより断熱材の熱抵抗値Raを適宜に決定した非加熱型の深部体温計を用いて、大気に接触している断熱材表面の温度Taと、皮膚に接触している断熱材表面の温度Ttとを測定し、それらを上記式（２）に代入することで、体深部の温度Tbを求める（例えば特許文献３参照）。
特開2002-202205号公報 特開昭61-120026号公報 特開昭61-120027号公報

しかしながら、前者の加熱型の深部体温計では、ヒータで加熱するために電源が必要となるとともにそのヒータを制御するために高精度の制御回路が必要となって、それを用いる測定装置が大型且つ高価なものとなるという問題がある。さらに、ヒータの電力を必要とするため、電池駆動での長時間計測ができず、携帯型の深部体温計には応用できないという問題がある。

一方、後者の非加熱型の深部体温計のうち第１のものでは、皮膚および皮下組織の熱抵抗値Rtを一定値と仮定しているが、かかる熱抵抗値Rtは実際上は個人差があるとともに頭部、腹部、四肢部等の部位によっても異なるため、深部体温の測定誤差が大きいという問題がある。

そして、後者の非加熱型の深部体温計のうち第２のものでは、体表面に至る熱流をほぼ０と仮定しているが、断熱材で覆うだけでは熱流を０とするのは困難であるため、深部体温の測定誤差が大きいという問題がある。

この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、この発明の非加熱型深部体温計は、本願発明者の以下の知見に基づいている。

体表面のある領域を断熱材で覆うと、その部分では体表面からの熱放散が少なくなるので、外気に露出している部分よりも体表面の温度が高くなる。断熱材および直下の皮下組織において、熱流が一定で、体表面に対して垂直上向きであるとすると、熱流は断熱材の熱抵抗値と温度差から求められる。同様に、断熱材に覆われた部分の皮下組織内の深部温と体表面の温度差と皮下組織の熱抵抗値とからも熱流は求められるため、深部温度は、皮下組織の熱抵抗値と未知数としての断熱材の温度と熱抵抗値とから求められる。

それゆえ、皮下組織の熱抵抗値が一定であるとして、少なくとも二種の熱抵抗値の断熱材で体表面を覆った時、それぞれの断熱材について皮下組織の熱抵抗値を未知数として深部温度を断熱材の温度差と熱抵抗値とから求め、それらの深部温度の式を連立させて皮下組織の熱抵抗値を消去すれば、深部体温を求めることができる。
図１（ａ）は、体表面を熱抵抗R₁の断熱材で覆った場合について考える。断熱材およびその直下の組織における熱流が上向き一定であり、組織内の熱抵抗をRとおくと、電気回路相似法によれば、温度差、熱流量、熱伝導率にそれぞれ電位差、電流、抵抗を対応させた等価回路を図１（ｂ）として考えことができる。

等価回路について考えると、熱流Iは次式（３）で求められる。

変形して深部温度TBを求めると

ここで、TC，TAは断熱材の体表面に接触する測定面側および外気側の温度、R，R1は皮下組織および断熱材の熱抵抗値である。但し、皮下組織の熱抵抗値は個人差があり、また頭部、腹部などの部位によっても異なるため、一定値に定めるにことは困難である。そこで、皮下組織の熱抵抗値を用いず算出するため、図２（ａ）に示すように二種の断熱材で皮膚表面を覆った場合について考えると、等価回路は図２（ｂ）に示す回路となる。なお、熱流は上向き一定で、二種の断熱材の間での伝熱はないものとする。この等価回路では、二種の熱抵抗値をR1，R2とし、外気の温度T3，T4は等温であるとする。

図２（ｂ）のa−b間およびc−d間において、それぞれTBを求めると、

ここで、R1=KR2とし、上記の式（５），（６）からRを除去すると、深部体温TBは、

よって、上記式（７）より、二種の熱抵抗値R1，R2の比Kは、次式（８）で与えられる。

なお、熱抵抗値比Kの値は、本願発明者の実験の結果、外気温の影響を受けることが判明しているが、あらかじめ外気温の変化に応じて求めておくか、後述のように体温計をさらに断熱材で覆うことで、外気温の影響を排除することができる。

この発明は上述した測定原理に基づいており、この発明の非加熱型深部体温計は、体表面に接触する測定面側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間に断熱材を具える非加熱型の深部体温計において、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組を少なくとも二組具え、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組毎に、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間の前記断熱材の熱抵抗値が異なることを特徴とするものである。

また、上記発明の非加熱型深部体温計を用いるこの発明の深部体温測定装置は、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとがそれぞれ測定した温度の差および、前記第１の温度センサと第２の温度センサとの少なくとも二組のそれぞれの間の熱抵抗値の比とから深部体温を求めることを特徴とするものである。

この発明の非加熱型深部体温計によれば、第１の温度センサと第２の温度センサとの組を少なくとも二組具え、その第１の温度センサと第２の温度センサとの組毎にそれら第１の温度センサと第２の温度センサとの間の断熱材の熱抵抗値が異なることから、上述の如くして、第１の温度センサが測定した温度（例えば上記T1，T2）と第２の温度センサが測定した温度（例えば上記T3，T4）および、第１の温度センサと第２の温度センサとの少なくとも二組のそれぞれの間の熱抵抗値の比（例えば上記K）とから深部体温を求めることができるので、非侵襲的に且つヒータを用いずして体の深部の体温を高精度に測定することができる。

また、この発明の非加熱型深部体温測定装置によれば、この発明の非加熱型深部体温計の第１の温度センサが測定した温度（例えば上記T1，T2）と第２の温度センサが測定した温度（例えば上記T3，T4）および、第１の温度センサと第２の温度センサとの少なくとも二組のそれぞれの間の熱抵抗値の比（例えば上記K）とから、上述の如くして深部体温を求めることができるので、小型且つ安価な装置で体の深部の体温を高精度に測定することができる。

なお、この発明の非加熱型深部体温計においては、前記断熱材は、一種類の断熱材の前記測定面側に位置する測定面側表面とそれと対抗する外気側表面との間の厚さが中心からの距離に応じて同心円状に変化することで、それら測定面側表面と外気側表面との間の熱抵抗値が中心からの距離に応じて異なるものであり、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとは、それらの温度センサの組毎に前記断熱材の中心からの距離が異なって位置するように、前記断熱材の前記測定面側表面と前記外気側表面とに配置されていても良い。このようにすれば、一種類の断熱材で容易且つ安価に非加熱型深部体温計を構成することができる。

また、この発明の非加熱型深部体温計においては、前記断熱材は、独立気泡型の発泡性スポンジゴムとしても良い。このようにすれば、気泡が独立しているため、汗等の水が断熱材の内部に滲みこまず、しかも断熱材の内部の空気の出入りがないため、熱抵抗値を一定に維持することができる。

さらに、この発明の非加熱型深部体温計においては、前記断熱材は、前記測定面側表面と前記外気側表面との間の厚さが中心からの距離の増加に応じて同心円状に段階的に減少することで、それら測定面側表面と外気側表面との間の熱抵抗値が中心からの距離の増加に応じて段階的に減少するものであっても良い。このようにすれば、外周部分の厚さを薄くして非加熱型深部体温計をコンパクトに構成することができる。

さらに、この発明の非加熱型深部体温計においては、前記断熱材の前記測定面側表面には、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの少なくとも二組のうち同一の組に属する複数の前記第１の温度センサ同士を繋ぐ測定面側伝熱部材が設けられており、前記断熱材の前記外気側表面には、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの全ての組の前記第２の温度センサ同士を繋ぐ外気側伝熱部材が設けられていても良い。このようにすれば、何れかの温度センサの組が前記第１の温度センサを複数有する場合にそれら第１の温度センサの温度同士を測定面側伝熱部材の熱伝導によって均一化し得るとともに、温度センサの全ての組の第２の温度センサの温度同士を外気側伝熱部材の熱伝導によって均一化し得るので、体表面の部分的な温度のバラつきを平均化して、より精度良く深部体温を測定することができる。

そして、この発明の非加熱型深部体温計においては、前記断熱材の前記外気側表面には、少なくともその断熱材の外気側表面および、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの全ての組の前記第２の温度センサを覆う断熱材製のカバーを具えていても良い。かかるカバーを具えていれば、上述のように外気温による断熱材の熱抵抗値比の変化を抑制することができるので、外気温にかかわらず一定の熱抵抗値比を用い得て深部体温の計算を容易なものとすることができる。

また、この発明の深部体温測定装置は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータ等のコンピュータあるいはアナログ式演算回路等を用いることで構成することができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例によって、図面に基づき詳細に説明する。ここに、図３は、この発明の非加熱型深部体温計の一実施例を示す断面図、図４（ａ），（ｂ）は、その実施例の非加熱型深部体温計を示す平面図および底面図であり、この実施例の非加熱型深部体温計１は、図では下向きの面である、体表面に接触する測定面１ａ側から順に、第１の温度センサ２−１，２−２と、第２の温度センサ３−１，３−２とを具えるとともに、それら第１の温度センサ２−１，２−２と第２の温度センサ３−１，３−２との間に断熱材４を具えており、ここで、第１の温度センサ２−１と第２の温度センサ３−１とは一つの組（第１の組）をなし、また第１の温度センサ２−２と第２の温度センサ３−２とはもう一つの組（第２の組）をなしている。なお、これらの温度センサ２−１，２−２，３−１，３−２としては、例えばアナログデバイセズ社製のＩＣ温度センサAD590を使用することができる。

またここで、断熱材４は、独立気泡型の発泡性スポンジゴムにより、図では下側の測定面側表面４ａと図では上側の外気側表面４ｂとの間の厚さが中心からの距離の増加に応じて同心円状に段階的に減少するように、図示例では厚さが１３ｍｍの中央部４ｃと厚さが７ｍｍの周辺部４ｄとからなる円盤状に形成されており、これにより断熱材４のそれら測定面側表面４ａと外気側表面４ｂとの間の熱抵抗値は、中央部４ｃに対し周辺部４ｄで段階的に減少している。

さらに、この実施例の非加熱型深部体温計１は、断熱材４の中央部４ｃの測定面側表面４ａの中心部に貼着された、図示例では外径が８ｍｍで厚さが１ｍｍの銅製の円盤５と、断熱材４の周辺部４ｄの測定面側表面４ａにその断熱材４と同心に貼着された、図示例では外径が３６ｍｍ且つ幅が３ｍｍで厚さが１ｍｍの銅製のリング６と、断熱材４の外気側表面４ｂにその断熱材４の中央部４ｃと周辺部４ｄとを覆うように貼着された、図示例では周辺部外径が４４ｍｍ且つ中央部外径が２６ｍｍで高さが８ｍｍ且つ厚さが２ｍｍのハット型断面の銅製のキャップ７とを具えている。

そしてこの実施例の非加熱型深部体温計１では、上記第１の温度センサの一方である第１の温度センサ２−１は、上記断熱材４の中央部４ｃの測定面側表面４ａの中心部と上記銅製の円盤５との間に一個介装され、第１の温度センサの他方である第１の温度センサ２−２は、その断熱材４の周辺部４ｄの測定面側表面４ａと上記銅製のリング６との間に互いに周方向に等間隔に離間して四個（図では二個のみ示す）介装されており、また第２の温度センサの一方である第２の温度センサ３−１は、その断熱材４の中央部４ｃの外気側表面４ｂの中心部と上記銅製のキャップ７との間に一個介装され、第２の温度センサの他方である第２の温度センサ３−２は、その断熱材４の周辺部４ｄの外気側表面４ａと上記銅製のキャップ７との間に四個の第１の温度センサ２−２とそれぞれ断熱材４の厚さ方向に整列するように四個（図では二個のみ示す）介装されている。

かかる実施例の非加熱型深部体温計１によれば、第１および第２の温度センサ２−１，２−２，３−１，３−２で測定した断熱材４の内部を流れる熱流および、断熱材４の中央部４ｃと周辺部４ｄとの熱抵抗値の比Ｋから、前記式（７）により、深部体温TBが算出される。

図５は、上記第１および第２の温度センサ２−１，２−２，３−１，３−２の出力電圧をそれぞれ増幅して基準電圧と対比し、それら第１および第２の温度センサ２−１，２−２，３−１，３−２が測定した温度を１℃＝１Ｖの電圧で出力するアナログ回路を例示しており、かかるアナログ回路の出力電圧を図示しない通常のＡ／Ｄコンバータでデジタル信号に変換して、あらかじめ求めた断熱材４の中央部４ｃと周辺部４ｄとの熱抵抗値の比Ｋを入力しておいた図示しない通常のパーソナルコンピュータに入力し、それら第１の温度センサ２−１，２−２の測定した温度T1，T2および上記第２の温度センサ３−１，３−２の測定した温度T3，T4と熱抵抗値の比Ｋとから、そのパーソナルコンピュータに前記式（７）の計算をさせることで、深部体温TBを算出することができる。従って、この実施例の非加熱型深部体温計１、上記図５のアナログ回路、上記Ａ／Ｄコンバータおよび上記パーソナルコンピュータは、この発明の深部体温測定装置の一実施例を構成する。

図６（ａ），（ｂ）は、上記実施例の非加熱型深部体温計１に用いる断熱材製のカバー８をカバー単独および非加熱型深部体温計１を覆った状態のそれぞれについて斜め下方から見た状態で示す斜視図である。この図示例のカバー８はスポンジ製で、外径が５０mm且つ厚さが４０mmである。

図７は、深部体温測定のシミュレーション実験の方法を示す説明図である。この実験では、恒温水槽内で３７℃の一定にした水面に銅製の箱を浮かべ、その箱の底に、熱伝導率が１．７×１０^−２J/cm℃で厚さ１〜１０mmのゴム板を厚さ１ｍｍ違い毎に１０枚揃えて固定した。環境（外気）温度は２０℃，２５℃，３０℃の各室温で一定にした。そして、この実施例の非加熱型深部体温計１と、上記アナログ回路およびＡ／Ｄコンバータと通常のパーソナルコンピュータとで上記実施例の深部体温測定装置を構成し、この実施例の非加熱型深部体温計１の各温度センサの測定温度T1，T2，T3，T4を上記アナログ回路およびＡ／Ｄコンバータを介して３０秒毎の間隔でパーソナルコンピュータに記録した。

上記シミュレーション実験の結果より、この実施例の非加熱型深部体温計１の各温度センサの測定温度T1，T2，T3，T4と水温３７℃との関係から、断熱材４の熱抵抗比の値Kの算出を行った。ゴム板厚さが１〜１０mmまでの検出温度と水温との誤差が最小となるように熱抵抗比の値Kを求めた。

図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は、室温２０℃，２５℃，３０℃におけるシミュレーション実験時の、最適な熱抵抗比を求めた場合の誤差をそれぞれ示す関係線図である。室温２０℃の時、Kは２．５で、±０．１℃以内で検出できた。室温２５℃の時、Kは２．８で、±０．１℃以内で検出できた。室温３０℃の時、Kは３．０で、±０．１℃以内で検出できた。以上の結果より、この実施例の非加熱型深部体温計１の熱抵抗比の値Ｋは室温の影響を受け、Kは２．５〜３．０の範囲で温度特性を有することを示した。

図９は、この実施例の非加熱型深部体温計１をカバー８で覆った場合の、室温２５℃におけるシミュレーション実験時の熱抵抗比の値Ｋとゴム板厚さ１〜１０ｍｍまでの検出誤差との関係を示す関係線図であり、この実験での、室温２５℃における熱抵抗比の値Ｋは４．０が最適値であった。また、その最適値を用いて、シミュレーション実験でのゴム板１〜10mmでの水温37℃を検出した時の誤差は±0.1℃以内であった。

図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は、室温２０℃における、人の身体各部である側頭部、胸部および腹部のそれぞれの、熱流補償型深部体温計と、カバー８で覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計１とによる検出温度の比較結果を示す関係線図であり、図１０（ｄ）は、室温３０℃における、人の胸部の、熱流補償型深部体温計と、カバー８で覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計１とによる検出温度の比較結果を示す関係線図である。

図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）の関係線図は、各室温で両体温計を用いた測定装置での検出温度の値が±０．１℃以内であったということを示している。また温度平衡時間は、側頭部の場合に約２５分、胸部の場合に約３０分、腹部の場合に約４０分程度であった。図１０（ｄ）の関係線図は、室温が３０℃になると、温度平衡時間が短くなり、また両体温計を用いた深部体温測定装置の検出結果がほぼ一致することを示している。

図１１は、被験者１０人の側頭部に、熱流補償型深部体温計と、カバー８で覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計１とを左右に固定し、同時に測定した時の両者の検出温度の比較を行った結果を示す関係線図である。熱流補償型深部体温計の平均検出温度は３６．８７℃であったのに対し、この実施例の非加熱型深部体温計１の平均検出温度は３６．８５℃を示しており、ほぼ両体温計は同じ値を示した。

上記の結果を纏めると、この実施例の非加熱型深部体温計１およびそれを用いたこの実施例の深部体温測定装置では、ゴム板を用いたシミュレーション実験より室温２０℃，２５℃，３０℃において各室温でのゴム板厚さ１〜１０ｍｍでの検出誤差が最も小さい断熱材４の熱抵抗比の値Kは、２．５，２．８，３．０であった。また熱抵抗比の値Ｋに温度の影響が認められた。

この実施例の非加熱型深部体温計１をカバー８（５０mmφ×４０mm）で覆うことで、検出誤差が最小となる熱抵抗比Kは４．０を示した。カバー８を取り付けることで室温の影響を殆ど無視でき、ゴム板１〜１０mmの厚さにおいて水温３７℃を±０．１℃以内で検出することができた。

カバー８で覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計１と熱流補償型深部体温計とを比較した結果、ヒト身体各部の皮下深部体温の検出精度において、±０．１℃以内の差であった。また応答時間においてもほぼ同様な値を示した。そして被験者１０人を用いた実験では、側頭部深部体温検出結果の比較から、カバー８で覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計１と熱流補償型深部体温計とはほぼ同じ温度を示した。

従って、この実施例の非加熱型深部体温計１によれば、非侵襲的に且つヒータを用いずして体の深部の体温を高精度に測定することができる。そしてこの実施例の深部体温測定装置によれば、小型且つ安価な装置で体の深部の体温を高精度に測定することができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上記例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更することができ、例えば、第１の温度センサと第２の温度センサとの組を三組以上具えて、それらのうち二組ずつで測定した深部体温を平均化しても良く、また断熱材の上端面を裁頭円錐状や部分球面状として断熱材の熱抵抗値が半径方向に連続的に変化するようにしても良い。さらに、第１の温度センサと第２の温度センサとの第１の組と第２の組とで断熱材の材質を異ならせる等、断熱材を複数種類用いても良く、また断熱材の材質として、ウレタンフォームを用いても良い。さらに、伝熱部材の材質は上記実施例における銅に限られず、例えばシリコン等を用いても良い。

さらに、上記アナログアンプおよびＡ／Ｄコンバータさらにはマイクロコンピュータをこの発明の非加熱型深部体温計に組み込んで、非加熱型深部体温計を一体的に具える深部体温測定装置を構成しても良い。

かくしてこの発明の非加熱型深部体温計によれば、非侵襲的に且つヒータを用いずして体の深部の体温を高精度に測定することができる。そしてこの発明の深部体温測定装置によれば、小型且つ安価な装置で体の深部の体温を高精度に測定することができる。

（ａ）は、体表面を断熱材で覆った時の温度、熱流、熱伝導率の関係を示す説明図、（ｂ）は、上記関係を電気的な電位差、電流、抵抗等を用いた等価回路で示す回路図である。│ （ａ）は、体表面を二種類の異なった熱抵抗値を持つ断熱材で覆った時の温度、熱流、熱伝導率の関係を示す説明図、（ｂ）は、上記関係を電気的な電位差、電流、抵抗等を用いた等価回路で示す回路図である。 │ この発明の非加熱型深部体温計の一実施例を示す断面図である。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の非加熱型深部体温計を示す平面図および底面図である。 この発明の深部体温測定装置の一実施例を構成するアナログ回路を例示する回路図である。 （ａ），（ｂ）は、上記実施例の非加熱型深部体温計に用いる断熱材製のカバーをカバー単独および非加熱型深部体温計を覆った状態のそれぞれについて斜め下方から見た状態で示す斜視図である。 厚さ１〜１０ｍｍのゴム板の表面からそのゴム板の下の水温を検出する、深部体温測定のシミュレーション実験の方法を示す説明図である （ａ），（ｂ），（ｃ）は、室温２０℃，２５℃，３０℃におけるシミュレーション実験時の最適な熱抵抗比を求めた場合の誤差をそれぞれ示す関係線図である。 この実施例の非加熱型深部体温計をカバーで覆った場合の、室温２５℃におけるシミュレーション実験時の熱抵抗比の値Ｋとゴム板厚さ１〜１０ｍｍまでの検出誤差との関係を示す関係線図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、室温２０℃における、人の身体各部である側頭部、胸部および腹部のそれぞれの、熱流補償型深部体温計と非加熱型深部体温計とによる検出温度の比較結果を示す関係線図であり、（ｄ）は、室温３０℃における、人の胸部の、熱流補償型深部体温計と非加熱型深部体温計とによる検出温度の比較結果を示す関係線図である。 被験者１０人の側頭部に、熱流補償型深部体温計と、カバーで覆ったこの実施例の非加熱型深部体温計とを左右に固定し、同時に測定した時の両者の検出温度の比較を行った結果を示す関係線図である。

符号の説明

１ 非加熱型深部体温計
１ａ 測定面
２−１，２−２ 第１の温度センサ
３−１，３−２ 第２の温度センサ
４ 断熱材
４ａ 測定面側表面
４ｂ 外気側表面
４ｃ 中央部
４ｄ 周辺部
５ 円盤
６ リング
７ キャップ
８ カバー

Claims (7)

1. 体表面に接触する測定面側から順に第１の温度センサと第２の温度センサとを具えるとともに、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間に断熱材を具える非加熱型の深部体温計において、
   前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組を少なくとも二組具え、
   前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの組毎に、それら第１の温度センサと第２の温度センサとの間の前記断熱材の熱抵抗値が異なることを特徴とする、非加熱型深部体温計。
2. 前記断熱材は、独立気泡型の発泡性スポンジゴムであることを特徴とする、請求項１記載の非加熱型深部体温計。
3. 前記断熱材は、一種類の断熱材の前記測定面側に位置する測定面側表面とそれと対抗する外気側表面との間の厚さが中心からの距離に応じて同心円状に変化することで、それら測定面側表面と外気側表面との間の熱抵抗値が中心からの距離に応じて異なるものであり、
   前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとは、それらの温度センサの組毎に前記断熱材の中心からの距離が異なって位置するように、前記断熱材の前記測定面側表面と前記外気側表面とに配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の非加熱型深部体温計。
4. 前記断熱材は、前記測定面側表面と前記外気側表面との間の厚さが中心からの距離の増加に応じて同心円状に段階的に減少することで、それら測定面側表面と外気側表面との間の熱抵抗値が中心からの距離の増加に応じて段階的に減少するものであることを特徴とする、請求項３記載の非加熱型深部体温計。
5. 前記断熱材の前記測定面側表面には、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの少なくとも二組のうち同一の組に属する複数の前記第１の温度センサ同士を繋ぐ測定面側伝熱部材が設けられており、
   前記断熱材の前記外気側表面には、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの全ての組の前記第２の温度センサ同士を繋ぐ外気側伝熱部材が設けられていることを特徴とする、請求項１から４までの何れか記載の非加熱型深部体温計。
6. 前記断熱材の前記外気側表面には、少なくともその断熱材の外気側表面および、前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとの全ての組の前記第２の温度センサを覆う断熱材製のカバーを具えることを特徴とする、請求項１から５までの何れか記載の非加熱型深部体温計。
7. 請求項１から６までの何れか記載の非加熱型深部体温計を用い、
   前記第１の温度センサと前記第２の温度センサとがそれぞれ測定した温度および、前記第１の温度センサと第２の温度センサとの少なくとも二組のそれぞれの間の前期断熱材の熱抵抗値の比から深部体温を求めることを特徴とする、深部体温測定装置。

Images