JP3858568B2 - 放射体温計及び放射体温計を用いた体温の測定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体から放射される赤外線量を測定することにより体温を測定する放射体温計及びその温度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
状来、この種の放射体温計としては、鼓膜から放射される赤外線量を測定することにより、体温を決定する耳式体温計がある。
【０００３】
このような耳式体温計においては、正確な体温を測定するためには、プローブを耳に挿入し、赤外線センサの受光面を鼓膜の方向に正しく向ける、すなわちプローブを鼓膜の方向に正しく向ける必要があった。
【０００４】
このため、特開平７−２８６９０５号に開示されているように、照明装置を装備して、測定前に鼓膜の位置を確認できるようにした体温計があった。また、特開平７−４７０５７号に開示されているように、ファインダを設けて、鼓膜が見える位置にプローブが挿入されているか確認できるようにした体温計があった。また、特開平６−１４２０６２号に開示されているように、可動鏡を用いて赤外線センサの視野を確認できようにした体温計があった。また、特開平９−５１６７号に開示されているように、可視光ランプと反射鏡を設けて鼓膜を目視できるようにした体温計があった。
【０００５】
これらの体温計はいずれも、ユーザ以外の者が鼓膜の位置を確認できるようにしたものであり、また、いずれも実現されておらず、仮に実現されたとしても非常に高価なものとなるため、採用が困難であった。
【０００６】
すなわち、正しく鼓膜の方向に向けてプローブが挿入されているか否かを、ユーザが自ら確認する手段が無かった。
【０００７】
また、従来の耳式体温計では、図１２に示すような手順で体温の測定値を得ていた。すなわち、電源をオンし（ステップ１０１）、体温計のプローブを耳に挿入した後に（ステップ１０２）、測定スイッチを押すことにより（ステップ１０３）、センサの信号のＡ／Ｄ変換等を行う測定動作に移行し（ステップ１０４）、そのＡ／Ｄ変換値を用いて体温を算出し（ステップ１０５）、体温を表示していた（ステップ１０６）。このとき、ステップ１０４において複数回サンプリングしてＡ／Ｄ変換を行い、ステップ１０５においてその複数のＡ／Ｄ変換値の平均値を用いる方式や、その中のピーク値を用いて体温を決定するピークホールド方式（特開平８−２１５１５４号公報参照）が、測定方法として一般的に採用されている。このようなピークホールド方式は測定温度のピーク値を用いて体温を算出するため、プローブが鼓膜の方向を向いているときの温度を捉えている確率は高い。鼓膜と外耳道の温度分布を示す図１３によっても鼓膜の温度が耳内では最も高いことが示されており、ピーク値を捉えることによって高い確率で鼓膜の温度を測定することができる（図１３は８名の被検者の実測データを鼓膜温度を３７℃として正規化して示したものである。ここで、Meanは平均値、SDは標準偏差を指す）。このように、従来においても測定及び計算によってより正しく鼓膜の温度を捉えることは可能であった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術の場合には、測定方法によってプローブが鼓膜の方向を正しく向いているときの温度を測定できる可能性は高いものの、ユーザはどの時点でのプローブが正しく鼓膜の方向を向いているのかを知ることができないため、プローブの正しい挿入位置を認識するためには、複数回測定してみるという慣れが必要であり、病院で不特定多数の患者を測定するような場合のように１回しか測定できない場合には、正しい測定値が得られにくいという問題があった。
【０００９】
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、プローブが正しく鼓膜の方向を向いていることをユーザが認識することにより、慣れを必要とせず、また、簡便かつ迅速に正確な体温の測定を行うことができる放射体温計を提供することができる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る放射体温計は、測定対象物から放射される赤外線量に基づいて該測定対象物の温度を測定する温度測定手段と、ユーザの耳に挿入されるプローブと、測定された温度の変化パターンに基づいて、前記プローブの挿入状態を判定する挿入状態判定手段と、前記プローブの挿入状態をユーザに報知する報知手段と、を備え、前記挿入状態判定手段は、測定された温度の変化パターンから得られる極大値に基づいて、前記プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態であるか否かを判定し、前記報知手段は、前記プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態になったことを報知する。
【００１１】
このようにすれば、ユーザはプローブの挿入状態を認識することができるので、プローブを正しく鼓膜の方に向けるために慣れを必要とすることがなく、簡便かつ迅速に正確な体温の測定ができる。
【００１３】
また、前記挿入状態判定手段は、測定された温度が所定の温度領域に含まれる場合に、前記プローブが耳に挿入されていると判定するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記温度測定手段は、判定されたプローブの挿入状態に基づいて体温測定処理を開始するようにしてもよい。
【００１７】
また、前記報知手段は、プローブの挿入状態を段階的に表示する機能を有するようにしてもよい。
【００１８】
また、測定結果を表示する表示手段を備え、体温測定処理終了後に、測定値とともに測定時のプローブの挿入状態を前記表示手段に表示するようにしてもよい。
【００１９】
また、前記温度測定手段は、測定時のプローブの挿入状態に基づいて測定値を補正する機能を有するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明は、プローブを備える放射体温計が、測定対象物から放射される赤外線量に基づいて該測定対象物の温度を測定する体温測定方法において、前記放射体温計が、プローブが向けられた測定対象物の温度を測定し、温度測定値の変化パターンを認識し、温度測定値の変化パターンから得られる極大値に基づいて、プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態であるか否かを判定し、前記判定したプローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態になったことをユーザに報知する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る耳式体温計の全体構成を示す図である。
【００２６】
体温計１は、扁平な円柱状の本体部２と、本体部２に直交するように突設されたプローブ３と、本体部２のプローブ３とは反対側の平坦面に形成された表示部（ＬＣＤ）４からなる。また、本体部２の上端部には測定開始スイッチ５が設けられている。ユーザは本体部２を持ってプローブ３を耳に挿入し、測定開始スイッチ５を押下することにより体温の測定が行われる。
【００２７】
図２は、体温計の内部構成の概略を示すブロック図である。
【００２８】
また、体温計１は、主として、鼓膜から放射される赤外線を検出する赤外線センサ６と、赤外線センサ６からの出力信号を増幅する増幅器７と、赤外線センサ６の温度を検出する温度センサ８と、増幅器７及び温度センサ８から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ９と、Ａ／Ｄコンバータ９から出力されるデジタル信号に対して所定の演算及び判断処理を行い体温等を算出するＣＰＵ１０と、ＣＰＵ１０における演算及び判断処理によって得られた体温の測定値等の情報を表示する表示部４と、装置全体への電源供給を断続する電源スイッチ１１と、体温測定の開始を指示する測定開始スイッチ５とからなる（本実施形態では電源スイッチ１１と測定開始スイッチ５とは同一の電源／測定開始スイッチ５から構成されている。）。ここで、赤外線センサ６，増幅器７，温度センサ８，Ａ／Ｄコンバータ９，ＣＰＵ１０によって温度測定手段が構成される。また、ＣＰＵ１０が挿入状態判定手段を、表示部４が報知手段及び表示手段を構成する。
【００２９】
図３は、体温計１のサンプリングデータの変化と表示部４の表示とを対応させて示したグラフである。図４，図５は、体温計１による体温測定時の処理手順の概略を示すフローチャートである。図６は、表示部４の表示の遷移を示す図である。
【００３０】
まず、電源／測定開始スイッチ５を押下することにより電源がオンされる（ステップ１）。電源がオンされると、データの初期化、表示部４のＬＣＤのチェック等の初期処理が行われる（ステップ２）。図６（ａ）は電源オフ状態の表示例であり、図６（ｂ）は電源ボタン操作を模式的に示す。また、図６（ｃ）は初期処理時の表示であり、表示部４のセグメントを全点灯状態に表示させ、表示部４内の表示の欠けの有無確認と共に、ＣＰＵ等のデータの初期処理を実行する。
【００３１】
初期処理が終了すると、図６（ｄ）に示すように、「ピッ」と電子音が鳴り、「℃」表示が点滅し、測定準備完了をユーザに報知する。ユーザはこの段階でプローブ３を耳に挿入する。体温計１では、増幅器７を経た赤外線センサ６の出力と、温度センサ８の出力がＡ／Ｄコンバータ９に入力されてデジタル信号に変換される（ステップ３）。
【００３２】
Ａ／Ｄコンバータ９において得られたデジタル信号はＣＰＵ１０に送られ、温度Ｔ_X（ｋ）の算出が開始される（ステップ４）。算出されたＴ_X（ｋ）が
Ｔ_X low≦Ｔ_X（ｋ）≦Ｔ_X high
であるか否かを判定する（ステップ５）。Ｔ_X low，Ｔ_X highは適宜設定することができるが、一例としては、それぞれ３４℃と４２℃に設定することができる。ステップ５における判定結果がイエスであれば、プローブが耳に挿入されたと判断して、「ピッ」と電子音が鳴るとともに、表示部４に図６（ｅ）に示すようなレベル１の表示を行う（ステップ６）。ステップ５における判定結果がノーであれば、ステップ４に戻る。
【００３３】
次に、Ｔ_X（ｎ）の算出を開始する（ステップ７）。まず、
Ｔ_X max１＝Ｔ_X（０）
とおく（ステップ８）。次に、
ｎ＝ｎ＋１
とする（ステップ９）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）＞Ｔ_X max１
か否かを判定する（ステップ１０）。ステップ１０における判定結果がノーであれば後述するステップ１２に進む。ステップ１０における判定結果がイエスであれば、
Ｔ_X max１＝Ｔ_X（ｎ）
とおく（ステップ１１）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）―Ｔ_X（ｎ−１）＜０
か否かを判定する（ステップ１２）。ステップ１２における判定結果がノーであればステップ９に戻る。ステップ１２における判定結果がイエスであれば、表示部４に図６（ｆ）に示すようなレベル２の表示を行う（ステップ１３）。
【００３４】
ステップ７〜１３における処理を具体的に説明すると以下の通りである。すなわち、プローブ３挿入後に、ユーザがプローブ３を耳の中で動かす際に、プローブ３の鼓膜に対する角度が最適に近い位置を通過すると、図３に示されるように、Ｔ_Xの変化曲線から第１の極大値Ｔ_X max１が検出される。このとき、ユーザにプローブの鼓膜に対する角度が最適となる位置に近づいたことを報知するために、表示部４にレベル２の表示を行う。
【００３５】
次に、
Ｔ_X＿min１＝Ｔ_X（ｎ）
とおく（ステップ１４）。次に、
ｎ＝ｎ＋１
とする（ステップ１５）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）＜Ｔ_X＿min１
か否かを判定する（ステップ１６）。ステップ１６における判定結果がノーであれば後述するステップ１８に進む。ステップ１６における判定結果がイエスであれば、
Ｔ_X＿min１＝Ｔ_X（ｎ）
とおく（ステップ１７）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）−Ｔ_X（ｎ−１）＞０
か否かを判定する（ステップ１８）。ステップ１８における判定結果がノーであればステップ１５に戻る。ステップ１８における判定結果がイエスであれば
Ｔ_X＿max２＝Ｔ_X（ｎ）
とおく（ステップ１９）。次に、
ｎ＝ｎ＋１
とする（ステップ２０）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）＞Ｔ_X＿max２
か否かを判定する（ステップ２１）。ステップ２１における判定結果がノーであれば後述するステップ２３に進む。ステップ２１における判定結果がイエスであれば、
Ｔ_X＿max２＝Ｔ _X （ｎ）
とおく（ステップ２２）。ここで、
Ｔ_X（ｎ）−Ｔ_X（ｎ−１）＜０
か否かを判定する（ステップ２３）。ステップ２３における判定結果がノーであればステップ２０に戻る。ステップ２３における判定結果がイエスであれば、「ピッピッ」と電子音を鳴らすとともに表示部４に図６（ｇ）に示すレベル３の表示を行う（ステップ２４）。
【００３６】
ここで、ステップ１４〜２４における処理を具体的に説明すると以下の通りである。すなわち、レベル２の表示後、さらにプローブ３を動かすと、最も鼓膜から遠ざかった点、すなわち最もＴ_Xが低い点（図３中ａ１で示す点）を通過する。その後、Ｔ_Xが上昇を開始すると、鼓膜に対する角度が最適となる位置に近づいていると判定し、最適なプローブ３挿入位置検出の準備に入る。そして、第２の極大値Ｔ_X max２が検出されると、この時点でのプローブ位置が最適であると判定し、表示部４にレベル３を表示し、ユーザに測定動作への移行を促す。このように、ユーザにはプローブの位置が体温測定に最適であることが報知されるので、ユーザは慣れていなくとも、正確に体温を測定することができる。また、ユーザが適当に種々の方向にプローブを向けて測定してみる必要もないので、迅速に測定を行うことができる。
【００３７】
レベル３が表示された時点でユーザが電源／測定開始スイッチを押すと（図６（ｈ）参照）、「ピッ」と電子音が鳴って、測定動作に移行する。測定動作中には、表示部４には図６（ｉ）に示すような表示がなされている。約１秒後には「ピッピッピッ」と電子音が鳴り、図６（ｊ）に示されるように測定された体温が表示部４に表示され測定が終了する。プローブ３を耳から抜くと、図６（ｋ）に示すように「℃」表示が点滅し、再度測定準備ができたことを報知する。再度測定準備ができた状態で１分間放置すると「ピッ」と電子音が鳴り、図６（ｌ）に示すように表示部４の表示が消える。
【００３８】
レベル３が表示された後に測定開始スイッチ５を押さずにプローブ３を動かし続けた場合には、上述の極大値算出処理を継続する。レベル３表示以降の極大値算出処理の継続中に最新の極大値温度から所定のΔＴ_X(例えば、０．５℃)低くなると、表示はレベル２に戻るようにする。
【００３９】
上述のフローチャートにおいて、ステップ５のレベル１表示以降の時点であれば、常に測定スイッチにより割り込みが可能であり、図４（ｂ）に示す処理が行われている。
【００４０】
すなわち、レベル１の表示（プローブの耳への挿入）からＴ lim秒経過したか否かを判定する（ステップ３０）。ステップ３０における判定結果がノーであれば、測定スイッチがオンか否かを判定する（ステップ３１）。ステップ３１における判定結果がノーであればステップ３０に戻る。ステップ３１における判定結果がイエスであれば、後述の測定モード処理を実行し（ステップ３２）、測定結果を表示部４に表示する（ステップ３３）。ステップ３０における判定結果がイエスであれば、タイムアウト処理を行う（ステップ３４）。
【００４１】
ここで、図５を参照して測定モードにおける処理手順について説明する。
【００４２】
測定モードに移行すると、まず、Ｔ_X（ｍ）を取り込む（ステップ４１）。
【００４３】
次に、Ｔ_X max２が確定しているか否かを判定する（ステップ４２）。ステップ４２における判定結果がイエスであれば、
Ｔ_X（ｍ）≧Ｔ_X max２
か否かを判定する（ステップ４３）。ステップ４３における判定結果がイエスであればＴ_X（ｍ）を体温として算出する（ステップ４４）。ステップ４３における判定結果がノーであれば（Ｔ_X（ｍ）＋Ｔ_X max２）／２を体温として算出する（ステップ４５）。
【００４４】
一方、ステップ４２における判定結果がノーであれば、Ｔ_X max１が確定しているか否かを判定する（ステップ４６）。ステップ４６における判定結果がノーであればＴ_X（ｍ）を体温として算出する（ステップ４７）。ステップ４６における判定結果がイエスであれば、
Ｔ_X（ｍ）≧Ｔ_X max１
か否かを判定する（ステップ４８）。ステップ４８における判定結果がイエスであればＴ_X（ｍ）を体温として算出する（ステップ４９）。ステップ４８における判定結果がノーであれば（Ｔ_X（ｍ）＋Ｔ_X max１）／２を体温として算出する（ステップ５０）。
【００４５】
上述の測定モードにおける処理において、測定時のプローブ３の挿入位置が最適位置と異なることが検出された場合には、測定時に得られた温度が最適位置で検出された温度に比べて低い場合には両者の平均値を測定結果として表示し、逆に測定時に得られた温度が最適位置で検出された温度に比べて高い場合には測定時に得られた温度を測定結果として表示している。
【００４６】
上述の実施形態では、ユーザが電源／測定開始スイッチを押すことにより測定動作を行っているが、レベル３表示後に自動的に測定動作に移行するようにしてもよい。
【００４７】
また、上述の実施形態では、耳にプローブが挿入されたと判定してから２つめの温度測定値の極大値が現れた場合を最適なプローブ位置としているが、プローブの最適な位置を判定するためには、温度測定値の他の変化パターンに従って判定してもよい。
【００４８】
図６に示す表示部４の表示例では、体温表示用のセグメントを利用して「□」の数でレベルを表示しているが、同様に、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、体温表示用のセグメントを利用して横棒の数でレベルを表示するようにしてもよい。また、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、段階的に高さが増すバーを並列に表示させるようなレベル専用の表示領域を設けてもよい。図９に示すように表示部４の上部に３つのＬＥＤ１２ａ，１２ｂ，１２ｃを配置し、レベルに応じて順に点灯する数が増えるようにしてもよい。また、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、段階的な表示を行わず、プローブを耳に挿入した後に段階的な表示を行わず、レベル３に相当するプローブが位置決めされた状態で「ピッピッ」と電子音を鳴らすとともに、耳のマークを表示させるようにしてもよい。
【００４９】
また、図１１（ａ）に示すように、体温の測定値の表示時に、プローブ３の位置が最適の位置で測定されていた場合には耳マークを併せて表示したり、図１１（ｂ）に示すように、測定時のプローブの位置を示すレベルを併せてバー表示するようにしてもよい。このようにすれば、今回の測定の際の、プローブ３の位置をユーザが明確に認識することができるので、プローブ３の最適位置決めの状態を学習することができる。従って、測定の際に、プローブ３をいろいろ動かしてみることなく、迅速にプローブ３の位置決めができるようになる。簡単に正確な体温測定が可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ユーザにプローブの挿入状態が報知されるので、プローブが正しく鼓膜の方向を向いていることをユーザが認識することにより、慣れを必要とせず、また、簡便かつ迅速に正確な体温の測定を行うことができる放射体温計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態に係る耳式体温計の外観を示す図である。
【図２】図２は体温計の内部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は体温計のサンプリングデータの変化と表示部の表示とを併せて示すグラフである。
【図４】図４は体温計を用いた体温測定時の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は体温計を用いた体温測定時の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は体温計を用いた体温測定時の表示部の表示の遷移を示す図である。
【図７】図７は表示部の他の表示例を示す図である。
【図８】図８は表示部の他の表示例を示す図である。
【図９】図９はレベル表示の他の実施例を示す図である。
【図１０】図１０は表示部の他の表示例を示す図である。
【図１１】図１１は体温表示時の他の表示例を示す図である。
【図１２】図１２は従来の耳式体温計の測定手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は鼓膜と外耳道の温度分布を示す図である。
【符号の説明】
１ （耳式）体温計
３ プローブ
４ 表示部
６ 赤外線センサ
８ 温度センサ
１０ ＣＰＵ

Claims (7)

1. 測定対象物から放射される赤外線量に基づいて該測定対象物の温度を測定する温度測定手段と、
   ユーザの耳に挿入されるプローブと、
   測定された温度の変化パターンに基づいて、前記プローブの挿入状態を判定する挿入状態判定手段と、
   前記プローブの挿入状態をユーザに報知する報知手段と、
   を備え、
   前記挿入状態判定手段は、測定された温度の変化パターンから得られる極大値に基づいて、前記プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態であるか否かを判定し、
   前記報知手段は、前記プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態になったことを報知する放射体温計。
2. 前記挿入状態判定手段は、測定された温度が所定の温度領域に含まれる場合に、前記プローブが耳に挿入されていると判定する請求項１に記載の放射体温計。
3. 前記温度測定手段は、判定されたプローブの挿入状態に基づいて体温測定処理を開始する請求項１又は２に記載の放射体温計。
4. 前記報知手段は、プローブの挿入状態を段階的に表示する機能を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の放射体温計。
5. 測定結果を表示する表示手段を備え、体温測定処理終了後に、測定値とともに測定時のプローブの挿入状態を前記表示手段に表示する請求項１乃至４のいずれかに記載の放射体温計。
6. 前記温度測定手段は、測定時のプローブの挿入状態に基づいて測定値を補正する機能を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の放射体温計。
7. プローブを備える放射体温計が、測定対象物から放射される赤外線量に基づいて該測定
   対象物の温度を測定する体温の測定方法において、
   前記放射体温計が、
   プローブが向けられた測定対象物の温度を測定し、
   温度測定値の変化パターンを認識し、
   温度測定値の変化パターンから得られる極大値に基づいて、プローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態であるか否かを判定し、
   前記判定したプローブの挿入状態が体温測定に適した挿入状態になったことをユーザに報知する体温の測定方法。

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