JP6999301B2 - Biometric data measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、生体の体表面に取り付けて生体データを測定する生体データ測定装置に関し、さらに詳しく言えば、生体の特に深部体温を測定する生体データ測定装置に関するものである。 The present invention relates to a biological data measuring device attached to the body surface of a living body to measure biological data, and more specifically to a biological data measuring device for measuring a particularly deep body temperature of a living body.

現在のところ、生体の体表面に取り付けて深部体温を測定する方法としては、例えばSingle Heat Flux(SHF)法と、Dual Heat Flux(DHF)法と、Zero Heat Flux(ZHF)法とが知られている。 At present, as a method of measuring the core body temperature by attaching it to the body surface of a living body, for example, the Single Heat Flux (SHF) method, the Dual Heat Lux (DHF) method, and the Zero Heat Flux (ZHF) method are known. ing.

Single Heat Flux(SHF)法の一例として、図13に特許文献1に記載されている図2の構成を示す。同図において、2は第1プローブ、6は第2プローブ、4は断熱材で、3が体表面である。第1プローブ2と2プローブ6により体表面3からほぼ垂直に生ずる熱流(熱流束)を測定する。 As an example of the Single Heat Flex (SHF) method, FIG. 13 shows the configuration of FIG. 2 described in Patent Document 1. In the figure, 2 is a first probe, 6 is a second probe, 4 is a heat insulating material, and 3 is a body surface. The heat flow (heat flux) generated substantially vertically from the body surface 3 by the first probe 2 and the second probe 6 is measured.

SHF法によれば、ヒーターが不要であるため低電力で構成が簡素である、という利点があるが、測定時間が10分程度かかる、という問題がある。また、生体内の熱抵抗を別の方法であらかじめ測定する必要がある。 According to the SHF method, there is an advantage that the configuration is simple with low power because no heater is required, but there is a problem that the measurement time is about 10 minutes. In addition, it is necessary to measure the thermal resistance in the living body in advance by another method.

次に、Dual Heat Flux(DHF)法の一例として、図14に特許文献2に記載されている第1図の構成を示す。同図において、11,17が第1温度センサのペア、12,18が第2温度センサのペアで、第1温度センサのペア11,17により測定された熱流と、第1温度センサのペア12,18により測定された熱流とにより、生体の深部体温を測定する。 Next, as an example of the Dual Heat Flux (DHF) method, FIG. 14 shows the configuration of FIG. 1 described in Patent Document 2. In the figure, 11 and 17 are pairs of first temperature sensors, 12 and 18 are pairs of second temperature sensors, and heat flow measured by pairs 11 and 17 of first temperature sensors and pair 12 of first temperature sensors. , The core body temperature of the living body is measured by the heat flow measured by 18.

DHF法によれば、ヒーターが不要であるため低電力であり、また、体内の熱抵抗を別の方法で測定することなく深部体温が分かる、という利点がある。しかしながら、測定時間が10分程度かかる。温度センサのペアが2組必要、という問題がある。 According to the DHF method, there is an advantage that the electric power is low because a heater is not required, and the core body temperature can be known without measuring the thermal resistance in the body by another method. However, the measurement time takes about 10 minutes. There is a problem that two pairs of temperature sensors are required.

また、Zero Heat Flux(ZHF)法の一例として、図15に特許文献3に記載されている図6を示す。同図において、140が温度センサで、126がヒータである。ZHF法によると、皮膚表面に貼付した温度センサ140がヒータ126により加温され、温度センサ140と深部体温が平衡に達した時点(約3分程度)で、表示部に深部体温が表示される。 Further, as an example of the Zero Heat Flux (ZHF) method, FIG. 15 shows FIG. 6 described in Patent Document 3. In the figure, 140 is a temperature sensor and 126 is a heater. According to the ZHF method, the temperature sensor 140 attached to the skin surface is heated by the heater 126, and when the temperature sensor 140 and the core body temperature reach equilibrium (about 3 minutes), the core body temperature is displayed on the display unit. ..

このように、ZHF法によると、測定時間が約3分程度と比較的早い、という利点があるが、他方において、ヒータの消費電力として1W(ワット)程度必要である、という点で問題がある。 As described above, the ZHF method has the advantage that the measurement time is relatively fast, about 3 minutes, but on the other hand, there is a problem in that the power consumption of the heater is about 1 W (watt). ..

国際公開WO2011/012386号公報(特に図2)International Publication WO2011 / 012386 (especially Fig. 2) 特開昭63-58223号公報(特に第1図)Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-58223 (particularly FIG. 1) 米国特許公開第2016/0238463号(特に第6図)U.S. Patent Publication No. 2016/0238463 (particularly Figure 6)

また、ZHF法の場合、1W程度の消費電力を必要とするため、体表面に貼り付けて使用する絆創膏型のセンサには適用が難しい。 Further, in the case of the ZHF method, since power consumption of about 1 W is required, it is difficult to apply it to a plaster-type sensor used by sticking it on the body surface.

センサ周りの配線について、SHF法の場合でも4本の配線、DHF法の場合には8本の配線があり、これらの配線を信号読み出し回路等に接続する必要があり、その分、手間がかかる。 Regarding the wiring around the sensor, there are 4 wirings even in the case of the SHF method and 8 wirings in the case of the DHF method, and it is necessary to connect these wirings to a signal reading circuit etc., which takes time and effort. ..

また、配線による水平方向(体表面とほぼ平行な方向)の熱伝導は、感度の低下や誤差の原因となる。さらには、配線を経由してデータ収集側の機器と接続するようにしているため、生体への装着に手間がかかるうえに、装着時の負担となっている。 In addition, heat conduction in the horizontal direction (direction substantially parallel to the body surface) due to wiring causes a decrease in sensitivity and an error. Furthermore, since it is connected to the device on the data collection side via wiring, it takes time and effort to attach it to a living body, and it is a burden when it is attached.

したがって、本発明の課題は、構成が簡単であるとともに、生体の体表面に対する装着性が良好である、特に深部体温を正確に測温し得る生体データ測定装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a biological data measuring device having a simple structure and good wearability on the body surface of a living body, particularly capable of accurately measuring a core body temperature.

上記課題を解決するため、本発明の生体データ測定装置は、被測定対象である生体の体表面との間に空気層が生ずるように支持部材を介して上記体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板を備え、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する放射温度計および上記基板の基板温度を測定する基板温度計を含む体温計が設けられており、上記支持部材は断熱材からなり、上記放射温度計と上記体表面との間に上記空気層としてのほぼ密閉された空間が形成されており、上記基板が上記断熱材により支持された状態で、上板および上記上板の周縁から下方に向けてほぼ直角に折り曲げられた側板を有する上記体表面側の底面が開放された箱体からなり、上記底面の全体がシートにより覆われているとともに、上記シートの上記体表面側には粘着ゲルが塗布されているケース内に収納されており、上記ケース内には、上記側板側から出入りする熱を上記基板に伝える高熱伝導膜が設けられていることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the biological data measuring device of the present invention is located at a position separated from the body surface by a predetermined distance via a support member so that an air layer is formed between the biological data measuring device and the body surface of the living body to be measured. A substrate to be arranged is provided, and the substrate is provided with a thermometer including a radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface and a substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate , and the support member is heat-insulated. It is made of a material, and a substantially sealed space as the air layer is formed between the radiation thermometer and the body surface, and the substrate is supported by the heat insulating material on the upper plate and the upper plate. It consists of a box body with an open bottom surface on the surface side of the body having side plates bent downward at a substantially right angle from the peripheral edge of the plate, and the entire bottom surface is covered with a sheet and the body of the sheet. The surface side is housed in a case coated with an adhesive gel, and the case is characterized in that a high thermal conductive film that transfers heat entering and exiting from the side plate side to the substrate is provided . ..

また、本発明の生体データ測定装置は、被測定対象である生体の体表面との間に空気層が生ずるように支持部材を介して上記体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板を備え、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する放射温度計および上記基板の基板温度を測定する基板温度計を含む体温計が設けられており、上記支持部材は断熱材からなり、上記放射温度計と上記体表面との間に上記空気層としてのほぼ密閉された空間が形成されており、上記基板が上記断熱材により支持された状態で、底板および上記底板の周縁から上方に向けてほぼ直角に折り曲げられた側板を含み上面が開放された箱状のケース本体と、上記ケース本体の上面に着脱可能に被せられる蓋とを備えているケース内に収納されており、上記ケース内には、上記側板側から出入りする熱を上記基板に伝える高熱伝導膜が設けられていることを特徴としている。
Further, the biometric data measuring device of the present invention has a substrate arranged at a position separated from the body surface by a predetermined distance via a support member so that an air layer is formed between the biometric data measuring device and the body surface of the living body to be measured. A body thermometer including a radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface and a substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate is provided on the substrate, and the support member is made of a heat insulating material and is described above. A substantially sealed space as the air layer is formed between the radiation thermometer and the body surface, and the substrate is supported by the heat insulating material and is directed upward from the bottom plate and the peripheral edge of the bottom plate. It is housed in a case having a box-shaped case body with an open upper surface including a side plate bent at a substantially right angle, and a lid that can be detachably covered on the upper surface of the case body. Is characterized by being provided with a high thermal conductive film that transfers heat entering and exiting from the side plate side to the substrate .

本発明の生体データ測定装置は、上記体表面温度をTsk、上記基板温度をTsub、上記空気層の熱抵抗をRthair、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIthとして、(Tsk-Tsub)/Rthairにより上記熱流Ithを求める演算部を備えている。 In the biometric data measuring apparatus of the present invention, the body surface temperature is Tsk, the substrate temperature is Tsub, the thermal resistance of the air layer is Rthir, and the heat flow substantially perpendicular to the body surface is Is (Tsk-Tsub) /. It is provided with a calculation unit for obtaining the heat flow Is by Rthir.

また、上記演算部は、上記生体の深部組織から体表面までの熱抵抗をRthbody、上記生体の深部体温をTcoreとして、Tsk+Ith×Rthbodyにより上記深部体温Tcoreを求める。 Further, the calculation unit obtains the deep body temperature Tcore by Tsk + Is × Rthbody, where the thermal resistance from the deep tissue of the living body to the body surface is Rthbody and the deep body temperature of the living body is Tcore.

上記生体内の電気抵抗を測定する体内電気抵抗測定手段を備え、上記体内電気抵抗測定手段により測定された体内電気抵抗値より上記熱抵抗Rthbodyを推定する態様も本発明に含まれる。 The present invention also includes an embodiment in which the internal electrical resistance measuring means for measuring the electrical resistance in the living body is provided, and the thermal resistance Rthbody is estimated from the internal electrical resistance value measured by the internal electrical resistance measuring means.

また、本発明の別の態様に係る生体データ測定装置は、上記体温計として、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する第1放射温度計および上記基板の基板温度を測定する第1基板温度計を含む第1体温計と、上記体表面の体表面温度を測定する第2放射温度計および上記基板の基板温度を測定する第2基板温度計を含む第2体温計とが並置されているとともに、上記基板のうちの上記第1体温計が配置されている基板上面が断熱材にて覆われていることを特徴としている。 Further, the biometric data measuring device according to another aspect of the present invention is, as the body thermometer, a first radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface and a first radiation thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate on the substrate. A first thermometer including a substrate thermometer, a second radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface, and a second thermometer including a second substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate are juxtaposed. At the same time, the upper surface of the substrate on which the first thermometer is arranged is covered with a heat insulating material.

上記別の態様に係る生体データ測定装置は、上記生体の深部体温Tcoreを求める演算部を有し、上記第1体温計にて測定される上記体表面温度をTsk1、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIth1、上記第2体温計にて測定される上記体表面温度をTsk2、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIth2、上記生体の深部組織から体表面までの熱抵抗をRthbodyとして、上記演算部は、(Tsk2-Tsk1)/(Ith1-Ith2)よりRthbodyを算出した後、(Ith1×Rthbody+Tsk1)もしくは(Ith2×Rthbody+Tsk2)より上記生体の深部体温Tcoreを求めることを特徴としている。 The biological data measuring device according to the other aspect has a calculation unit for obtaining the deep body temperature Tcore of the living body, and the body surface temperature measured by the first thermometer flows through Tsk1 and substantially perpendicular to the body surface. The above calculation is performed with the heat flow as Is1, the body surface temperature measured by the second thermometer as Tsk2, the heat flow flowing substantially perpendicular to the body surface as Is2, and the heat resistance from the deep tissue of the living body to the body surface as Rthbody. The unit is characterized in that after calculating Rthbody from (Tsk2-Tsk1) / (Its1-Its2), the core body temperature Tcore of the living body is obtained from (Its1 × Rthbody + Tsk1) or (Its2 × Rthbody + Tsk2).

本発明によれば、支持部材(断熱材)を介して体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板に放射温度計と基板温度計を設けた構成であるため、低コストで簡単に作製することができる。また、基板と体表面との間の断熱層が空気層であるため、基板と体表面との間の熱抵抗を大きな値とすることができる。 According to the present invention, since the radiation thermometer and the substrate thermometer are provided on the substrate arranged at a position separated from the body surface by a predetermined distance via the support member (heat insulating material), it can be easily manufactured at low cost. can do. Further, since the heat insulating layer between the substrate and the body surface is an air layer, the thermal resistance between the substrate and the body surface can be made a large value.

また、放射温度計と体表面との間に、支持部材としての断熱材により密閉された空間(空気層)が形成されるため、周囲温度に対する誤差を小さくできる。 Further, since a space (air layer) sealed by a heat insulating material as a support member is formed between the radiation thermometer and the body surface, an error with respect to the ambient temperature can be reduced.

また、放射温度計にて測定された体表面温度と基板温度計にて測定された基板温度を無線で送信する送信部を備えていることにより、有線送信部の配線を伝わっての熱移動がなく、より高精度の深部体温を測定することができる。 In addition, by providing a transmitter that wirelessly transmits the body surface temperature measured by the radiation thermometer and the substrate temperature measured by the substrate thermometer, heat transfer through the wiring of the wired transmitter is carried out. It is possible to measure the core body temperature with higher accuracy.

また、体表面の体表面温度を測定する第1放射温度計および基板の基板温度を測定する第1基板温度計を含む第1体温計と、体表面の体表面温度を測定する第2放射温度計および基板の基板温度を測定する第2基板温度計を含む第2体温計とを基板上に並置するとともに、上記基板のうちの第1体温計が配置されている基板上面を断熱材にて覆う構成によれば、別途の測定手段で体内の熱抵抗を測定することなく、深部体温を測定することができる。 In addition, a first thermometer including a first radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface and a first substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate, and a second radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface. A second thermometer including a second thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate is juxtaposed on the substrate, and the upper surface of the substrate on which the first thermometer is arranged is covered with a heat insulating material. According to this, the core body temperature can be measured without measuring the thermal resistance in the body by a separate measuring means.

本発明の基本的な態様(第1実施形態)を示す(a)模式的な平面図、(b)その同じく模式的な断面図。(A) A schematic plan view showing a basic aspect (first embodiment) of the present invention, (b) a schematic cross-sectional view thereof. 本発明の第2実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図。(A) Schematic plan view and (b) sectional view which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図。(A) A schematic plan view and (b) a sectional view thereof show a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図。(A) Schematic plan view and (b) sectional view which shows the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図。(A) Schematic plan view and (b) sectional view thereof which show 5th Embodiment of this invention. 本発明の第6実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図、(c)第5実施形態の変形例に係る断面図。A schematic plan view showing a sixth embodiment of the present invention, (b) a sectional view thereof, and (c) a sectional view according to a modified example of the fifth embodiment. 本発明の生体データ測定装置をベルトを介して生体に取り付けた状態を示す(a)模式図、(b)その要部断面図。(A) Schematic diagram and (b) sectional view of a main part thereof showing a state in which the biological data measuring device of the present invention is attached to a living body via a belt. 本発明の第7実施形態を示す(a)模式的な平面図、(b)その断面図。(A) A schematic plan view and (b) a sectional view thereof show the seventh embodiment of the present invention. 本発明の第8実施形態を示す模式的な断面図。Schematic cross-sectional view showing the eighth embodiment of the present invention. 本発明の第1ないし第4実施形態の態様において、(a)冬場における体内深部から環境温度に至る温度勾配を示すグラフ、(b)冬場での各部の熱抵抗率,厚さ,熱抵抗を示す表。In the first to fourth embodiments of the present invention, (a) a graph showing a temperature gradient from a deep part of the body to an environmental temperature in winter, and (b) thermal resistance, thickness, and thermal resistance of each part in winter are shown. Table to show. 上記第1ないし第4実施形態の態様において、(a)夏場における体内深部から環境温度に至る温度勾配を示すグラフ、(b)夏場での各部の熱抵抗率,厚さ,熱抵抗を示す表。In the embodiments of the first to fourth embodiments, (a) a graph showing a temperature gradient from a deep part of the body to an environmental temperature in the summer, and (b) a table showing the thermal resistivity, thickness, and thermal resistance of each part in the summer. .. 上記第5実施形態の態様において、第1温度計と第2温度計で測定された体内深部から環境温度に至る温度勾配を示すグラフ、(b)そのときの各部の熱抵抗率,厚さ,熱抵抗を示す表。In the aspect of the fifth embodiment, the graph showing the temperature gradient from the deep part of the body to the environmental temperature measured by the first thermometer and the second thermometer, (b) the thermal resistance and thickness of each part at that time, A table showing thermal resistance. 第1従来技術としてのSHF法を紹介する模式図。The schematic diagram which introduces the SHF method as a 1st prior art. 第2従来技術としてのDHF法を紹介する模式図。The schematic diagram which introduces the DHF method as a 2nd prior art. 第3従来技術としてのZHF法を紹介する模式図。The schematic diagram which introduces the ZHF method as the 3rd prior art.

次に、図1ないし図11により、本発明によるいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。 Next, some embodiments according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 11, but the present invention is not limited to these embodiments.

まず、図1を参照して、本発明の生体データ測定装置1は、基本的な形態(第1実施形態)として、温度計20が設けられた基板10を備える。基板10は、後述する支持部材を介して被測定対象である生体の体表面BSから所定距離隔てた位置(例えば、体表面BSから3mm程度隔てた位置)に配置される。 First, referring to FIG. 1, the biological data measuring device 1 of the present invention includes a substrate 10 provided with a thermometer 20 as a basic embodiment (first embodiment). The substrate 10 is arranged at a position separated from the body surface BS of the living body to be measured by a predetermined distance (for example, a position separated by about 3 mm from the body surface BS) via a support member described later.

基板10には、例えばポリイミド基板が用いられる。厚さは数百ミクロン程度にして熱容量を減らすことが好ましい。また、基板10は、30mm平方以上の四角形状であることが好ましいが、ほぼ同面積の円形、四角形以外の多角形としてもよい。 For the substrate 10, for example, a polyimide substrate is used. It is preferable to reduce the heat capacity by setting the thickness to about several hundred microns. Further, the substrate 10 is preferably in the shape of a quadrangle of 30 mm square or more, but may be a circle having substantially the same area or a polygon other than the quadrangle.

詳しくは図示しないが、温度計20には、体表面BSの温度Tskを測定する放射温度計21と、基板10の基板温度Tsubを測定する基板温度計22とが含まれる。放射温度計21は、体表面BSと向かい合うように基板10の下面側に配置される。なお、基板10に孔を開け、その孔内に放射温度計21を取り付けてもよい。 Although not shown in detail, the thermometer 20 includes a radiation thermometer 21 for measuring the temperature Tsk of the body surface BS and a substrate thermometer 22 for measuring the substrate temperature Tsub of the substrate 10. The radiation thermometer 21 is arranged on the lower surface side of the substrate 10 so as to face the body surface BS. A hole may be made in the substrate 10 and a radiation thermometer 21 may be mounted in the hole.

放射温度計21には、ボロメータ検出器やサーモパイル検出器等が用いられ、体表面BSの放射赤外線量を測る。基板温度計22は、基板10の基板温度Tsubを測る温度計で、放射温度計21とは別に設けられてもよいが、放射温度計21が備えている校正用温度計を用いることができる。 A bolometer detector, a thermopile detector, or the like is used for the radiation thermometer 21, and the amount of radiated infrared rays of the body surface BS is measured. The substrate thermometer 22 is a thermometer for measuring the substrate temperature Tsub of the substrate 10, and may be provided separately from the radiation thermometer 21, but a calibration thermometer provided in the radiation thermometer 21 can be used.

基板10と体表面BSとの間の空気層Aの熱抵抗をRthairとして、体表面BSにほぼ垂直に流れる熱流(熱流束)Ithは、Ith=(Tsk-Tsub)/Rthairより求めることができる。空気層Aを使うことで基板10と体表面BSとの間の熱抵抗Rthを大きな値とすることができる。 With the thermal resistance of the air layer A between the substrate 10 and the body surface BS as Rthir, the heat flow (heat flux) Is that flows substantially perpendicular to the body surface BS can be obtained from Is = (Tsk-Tsub) / Rthir. .. By using the air layer A, the thermal resistance Rth between the substrate 10 and the body surface BS can be made a large value.

ここで、生体の深部体温をTcore、生体の深部組織から体表面BSまでの熱抵抗をRthbodyとして、深部体温Tcoreは、Tcore=Tsk+Ith×Rthbodyより求めることができる。 Here, the deep body temperature of the living body is Tcore, the thermal resistance from the deep tissue of the living body to the body surface BS is Rthbody, and the deep body temperature Tcore can be obtained from Tcore = Tsk + Is × Rthbody.

なお、この実施形態において、上記体内の熱抵抗Rthbodyは図示しない他の方法で測定される。その方法の一例として、一対の電極より生体に微弱電流(例えば、0.2μA程度)を流して生体内の電気抵抗(GSR:Galvanic Skin Resistance)を測定する体内電気抵抗測定手段により測定される体内電気抵抗値より熱抵抗Rthbodyを推定する方法がある。この体内電気抵抗測定手段を備える態様も本発明に含まれる。 In this embodiment, the thermal resistance Rthbody in the body is measured by another method (not shown). As an example of the method, a weak current (for example, about 0.2 μA) is passed through a pair of electrodes to the living body to measure the electric resistance (GSR: Galvanic Skin Resistance) in the living body. There is a method of estimating the thermal resistance Rthbody from the electric resistance value. The present invention also includes an embodiment including the means for measuring the electrical resistance in the body.

次に、図2を参照して、第2実施形態に係る生体データ測定装置1は、基板10を体表面BS上の所定高さ位置に支持する支持部材30を備える。支持部材30は、できるだけ熱抵抗Rthが大きく、外力に対して変形しにくい断熱材31、例えば発泡プラスチック材等が好ましく採用される。 Next, with reference to FIG. 2, the biological data measuring device 1 according to the second embodiment includes a support member 30 that supports the substrate 10 at a predetermined height position on the body surface BS. As the support member 30, a heat insulating material 31, such as a foamed plastic material, which has a large thermal resistance Rth as much as possible and is not easily deformed by an external force is preferably adopted.

この種の発泡プラスチック材には、ポリウレタンやポリスチレン等がある。ポリウレタンを材料にした硬質ウレタンフォームには、静止大気の熱抵抗率が40m・K/W相当のものがある。圧縮強度として、数百gf/cm~1kgf/cm程度のものを作ることができる。 Examples of this type of foamed plastic material include polyurethane and polystyrene. Some rigid urethane foams made of polyurethane have a thermal resistance of 40 m · K / W in the static atmosphere. The compressive strength can be several hundred gf / cm 2 to 1 kgf / cm 2 .

この実施形態において、支持部材30(断熱材31)は、体表面BSへの装着時に放射温度計21と体表面BSとの間に空気層Aとしてのほぼ密閉された空間を形成し、それ以外の上面を含む基板面を覆うように形成される。 In this embodiment, the support member 30 (heat insulating material 31) forms a substantially sealed space as an air layer A between the radiation thermometer 21 and the body surface BS when mounted on the body surface BS, and other than that. It is formed so as to cover the substrate surface including the upper surface of the above.

次に、図3に示す第3実施形態において、生体データ測定装置1は、体表面BSからの熱流Ithの横方向の逃げを減らすためのケース40を備える。ケース40は、上板(天板)401と、上板401の周縁から下方に向けてほぼ直角に折り曲げられた側板402とを有する底面(体表面BS側の面)が開放された箱体で、その内部に基板10が断熱材31に支持された状態で収納される。 Next, in the third embodiment shown in FIG. 3, the biological data measuring device 1 includes a case 40 for reducing the lateral escape of the heat flow Is from the body surface BS. The case 40 is a box body having an open bottom surface (body surface BS side surface) having an upper plate (top plate) 401 and a side plate 402 bent downward at a substantially right angle from the peripheral edge of the upper plate 401. , The substrate 10 is housed inside the substrate 10 in a state of being supported by the heat insulating material 31.

一方、この第3実施形態では、基板10に送信部24と演算部25とが設けられる。演算部25は、一例として上記したように放射温度計21にて測定された体表面温度Tskと基板温度計22にて測定された基板温度Tsubおよび空気層Aの熱抵抗Rthairにより熱流Ith等を算出する。送信部24は、その算出された演算値等を図示しない親機としてのデータ収集・解析装置に無線で送信する。 On the other hand, in this third embodiment, the substrate 10 is provided with a transmission unit 24 and a calculation unit 25. As an example, the calculation unit 25 uses the body surface temperature Tsk measured by the radiation thermometer 21, the substrate temperature Tsub measured by the substrate thermometer 22, and the heat resistance Rthir of the air layer A to generate heat flow Is and the like. calculate. The transmission unit 24 wirelessly transmits the calculated calculated value or the like to a data collection / analysis device as a master unit (not shown).

送信部24には無線モジュール等が用いられ、演算部25にはマイクロコンピュータ等が用いられるが、これらのモジュールやパッケージに発熱部品が含まれ、その発熱(多くの場合、微少な発熱)が深部体温の測定に誤差を与えるような場合には、その対策の一つとして、送信部24および/または演算部25をケース40の外側に配置することができる。 A wireless module or the like is used for the transmission unit 24, and a microcomputer or the like is used for the calculation unit 25. These modules and packages contain heat-generating components, and the heat generation (in many cases, a slight heat generation) is deep. If an error is given in the measurement of body temperature, the transmission unit 24 and / or the calculation unit 25 can be arranged outside the case 40 as one of the countermeasures.

別の方法として、送信部24および/または演算部25と体表面BSとの熱伝導をよくする高熱伝導材料を空気層A(例えば基板10の下面)に設けて、送信部24および/または演算部25の発熱を体表面BSに逃すこともできる。 As another method, a high heat conductive material for improving heat conduction between the transmission unit 24 and / or the calculation unit 25 and the body surface BS is provided on the air layer A (for example, the lower surface of the substrate 10), and the transmission unit 24 and / or the calculation is performed. The heat generated by the portion 25 can be released to the body surface BS.

さらには、送信部24および/または演算部25を基板10の上面に配置して、その発熱を大気側に逃す方法や、送信部24および/または演算部25と温度計20との間に断熱手段を介在させる方法もある。 Further, a method of arranging the transmission unit 24 and / or the calculation unit 25 on the upper surface of the substrate 10 to release the heat generation to the atmosphere, and heat insulation between the transmission unit 24 and / or the calculation unit 25 and the thermometer 20. There is also a method of interposing means.

別の態様として、演算部25を上記親機(データ収集・解析装置)側に設けて、その親機に対して送信部24から体表面温度Tskや基板温度Tsub等を送信し、親機側で熱流Ithや深部体温Tcore等を求めるようにしてもよく、このような態様も本発明に含まれる。 As another embodiment, the calculation unit 25 is provided on the master unit (data collection / analysis device) side, and the body surface temperature Tsk, the substrate temperature Tsub, etc. are transmitted from the transmission unit 24 to the master unit, and the master unit side. The heat flow Is, the core body temperature Tcore, and the like may be obtained, and such an embodiment is also included in the present invention.

ケース40は、水平方向の温度分布を減少させるとともに、送信部24の無線(電磁波)が透過し得る材質であることが好ましく、これに該当する材質としてはアルミナが挙げられる。ちなみに、アルミナの熱抵抗率は0.03m・K/Wである。 The case 40 is preferably made of a material capable of reducing the temperature distribution in the horizontal direction and transmitting the radio wave (electromagnetic wave) of the transmitting unit 24, and examples of the material corresponding to this include alumina. Incidentally, the thermal resistance of alumina is 0.03 m · K / W.

アルミナに代えて、パターニングされたプリント基板を使用することもできる。この場合には、送信部24の通信アンテナに対応する特定部分40a(図3(a)では右上の角部分)の導体(銅箔)は削除し、無線が通過し得るようにする。なお、ケース40の側面40bは金属製であってもよい。 A patterned printed circuit board can also be used instead of alumina. In this case, the conductor (copper foil) of the specific portion 40a (the upper right corner portion in FIG. 3A) corresponding to the communication antenna of the transmission unit 24 is deleted so that the radio can pass therethrough. The side surface 40b of the case 40 may be made of metal.

送信部24には、2.4GHzや13.56MHz(Industry-Science-Medicalバンド)が使える。図示しないが、基板10には送信部24や演算部25に電源を供給する電池(好ましくは二次電池)が搭載されるが、13.56MHzで上記親機側から電力を送るようにしてもよい。 2.4 GHz or 13.56 MHz (Industry-Science-Medical band) can be used for the transmitter 24. Although not shown, a battery (preferably a secondary battery) that supplies power to the transmission unit 24 and the calculation unit 25 is mounted on the board 10, but even if power is sent from the master unit side at 13.56 MHz. good.

図4に示す第4実施形態では、支持部材30として筒状の断熱材311,312を用いている。断熱材311,312は同心状に配置され、断熱材311が内側で、断熱材312が外側である。 In the fourth embodiment shown in FIG. 4, tubular heat insulating materials 311, 312 are used as the support member 30. The heat insulating materials 311, 312 are arranged concentrically, with the heat insulating material 311 on the inside and the heat insulating material 312 on the outside.

この第4実施形態において、内側の断熱材311は、体表面BSへの装着時に放射温度計21と体表面BSとの間に密閉された空間(空気層A)を形成するように基板10の下面側に設けられる円筒状の下部断熱材311aと、基板10の上面とケース40の内面との間に配置される上部断熱材311bとを備えている。 In the fourth embodiment, the inner heat insulating material 311 of the substrate 10 forms a closed space (air layer A) between the radiation thermometer 21 and the body surface BS when mounted on the body surface BS. It includes a cylindrical lower heat insulating material 311a provided on the lower surface side, and an upper heat insulating material 311b arranged between the upper surface of the substrate 10 and the inner surface of the case 40.

外側の断熱材312は、基板10の外周側を支持する支持部材で、基板10の下面側に設けられる円筒状の下部断熱材312aと、基板10の上面とケース40の内面との間に配置される上部断熱材312bとを備えている。 The outer heat insulating material 312 is a support member that supports the outer peripheral side of the substrate 10, and is arranged between the cylindrical lower heat insulating material 312a provided on the lower surface side of the substrate 10 and the upper surface of the substrate 10 and the inner surface of the case 40. It is provided with an upper heat insulating material 312b.

なお、この第4実施形態において、内側の断熱材311に含まれる上部断熱材311bと下部断熱材311aは同径であるが、異径であってもよい。同じく、外側の断熱材312に含まれる上部断熱材312bと下部断熱材312aも同径であるが、異径としてもよい。 In the fourth embodiment, the upper heat insulating material 311b and the lower heat insulating material 311a contained in the inner heat insulating material 311 have the same diameter, but may have different diameters. Similarly, the upper heat insulating material 312b and the lower heat insulating material 312a included in the outer heat insulating material 312 have the same diameter, but may have different diameters.

この第4実施形態において、断熱材311,312は円筒状であるが、四角筒状であってもよい。一般的に、断熱材は圧縮強度を上げると熱抵抗率が下がるため、上記のように筒状とすることで熱抵抗を上げることができる。例えば、ポリスチロールは熱抵抗率が8m・K/W、強度はあるがやや熱抵抗率が低いため部分的に使用する。 In this fourth embodiment, the heat insulating materials 311, 312 have a cylindrical shape, but may have a square tubular shape. In general, when the compressive strength of the heat insulating material is increased, the thermal resistance rate decreases. Therefore, the thermal resistance can be increased by forming the heat insulating material into a cylindrical shape as described above. For example, policerol has a thermal resistance of 8 m · K / W and is strong but has a slightly low thermal resistance, so it is partially used.

次に、図5を参照して、第5実施形態に係る生体データ測定装置1は、第1および第2の2つの温度計20a,20bを備える。温度計20a,20bには、ともに放射温度計21と基板温度計22とが含まれている。 Next, with reference to FIG. 5, the biological data measuring device 1 according to the fifth embodiment includes two first and second thermometers 20a and 20b. Both the thermometers 20a and 20b include a radiation thermometer 21 and a substrate thermometer 22.

2つの温度計20a,20bを備えるに伴って、その搭載基板10として、2枚の基板10a,10bが用いられる。一方の基板10aに第1温度計20aが設けられ、他方の基板10bには第2温度計20bが設けられる。この実施形態において、送信部24と演算部25はともに一方の基板10a側に配置される。 With the provision of the two thermometers 20a and 20b, two substrates 10a and 10b are used as the mounting substrate 10. A first thermometer 20a is provided on one substrate 10a, and a second thermometer 20b is provided on the other substrate 10b. In this embodiment, both the transmission unit 24 and the calculation unit 25 are arranged on one of the boards 10a side.

基板10aと基板10bは、フレキシブル基板11にて接続されており、第2温度計20bはフレキシブル基板11内の配線を介して送信部24および/または演算部25に接続される。これとは別の態様として、温度計20a,20bを同一の基板10に並置してもよい。 The substrate 10a and the substrate 10b are connected by the flexible substrate 11, and the second thermometer 20b is connected to the transmission unit 24 and / or the calculation unit 25 via the wiring in the flexible substrate 11. As another aspect, the thermometers 20a and 20b may be juxtaposed on the same substrate 10.

温度計20a,20bの異なる点は、図5(b)に示すように、一方の温度計、この実施形態では第1温度計20aの上方に断熱材313が配置され、第2温度計20b側の上方は空間となっている点である。 The difference between the thermometers 20a and 20b is that, as shown in FIG. 5B, one thermometer, in this embodiment, the heat insulating material 313 is arranged above the first thermometer 20a, and the second thermometer 20b side. The point above is a space.

演算部25は、温度計20a,20bにて測定された体表面温度Tskと基板温度Tsubに基づき、次のようにして生体の深部体温Tcoreを求める。 The calculation unit 25 obtains the core body temperature Tcore of the living body as follows based on the body surface temperature Tsk and the substrate temperature Tsub measured by the thermometers 20a and 20b.

すなわち、第1体温計20aにて測定される体表面温度をTsk1、体表面BSにほぼ垂直に流れる熱流をIth1、第2体温計20bにて測定される体表面温度をTsk2、体表面BSにほぼ垂直に流れる熱流をIth2、生体の深部組織から体表面BSまでの熱抵抗をRthbodyとして、演算部25は、(Tsk2-Tsk1)/(Ith1-Ith2)よりRthbodyを算出した後、(Ith1×Rthbody+Tsk1)もしくは(Ith2×Rthbody+Tsk2)により生体の深部体温Tcoreを求める。 That is, the body surface temperature measured by the first thermometer 20a is Tsk1, the heat flow flowing almost perpendicular to the body surface BS is Is1, the body surface temperature measured by the second thermometer 20b is Tsk2, and the body surface temperature is almost perpendicular to the body surface BS. With the heat flow flowing through the body as Is2 and the heat resistance from the deep tissue of the living body to the body surface BS as Rthbody, the calculation unit 25 calculates Rthbody from (Tsk2-Tsk1) / (Ith1-Its2) and then (Th1 × Rthbody + Tsk1). Alternatively, the core body temperature Tcore of the living body is obtained by (Its2 × Rthbody + Tsk2).

ちなみに、第1体温計20aの基板温度計22で測定された基板温度をTsub1、第2体温計20bの基板温度計22で測定された基板温度をTsub2、空気層Aの熱抵抗をRthairとして、上記したように、熱流Ith1は、Ith1=(Tsk1-Tsub1)/Rthairより求められ、熱流Ith2=(Tsk2-Tsub2)/Rthairにより求められる。 Incidentally, the substrate temperature measured by the substrate thermometer 22 of the first body thermometer 20a is Tsub1, the substrate temperature measured by the substrate thermometer 22 of the second body thermometer 20b is Tsub2, and the thermal resistance of the air layer A is Rthir. As described above, the heat flow Is1 is obtained from Is1 = (Tsk1-Tsub1) / Rthir, and is obtained by the heat flow Is2 = (Tsk2-Tsub2) / Rthir.

このように、この第5実施形態によれば、生体の深部組織から体表面BSまでの熱抵抗Rthbodyが演算により求められるため、別途の測定手段(例えば、上記体内電気抵抗測定手段)により熱抵抗Rthbodyを測定(推定)する必要はない。 As described above, according to the fifth embodiment, since the thermal resistance Rthbody from the deep tissue of the living body to the body surface BS is obtained by calculation, the thermal resistance is obtained by another measuring means (for example, the above-mentioned internal electrical resistance measuring means). It is not necessary to measure (estimate) Rthbody.

次に、図6(a)(b)を参照して、第6実施形態に係る生体データ測定装置1は、例えば先の図4で説明した第4実施形態をベースとし、生体に対する装着性を高めることを特徴としている。 Next, with reference to FIGS. 6 (a) and 6 (b), the biological data measuring device 1 according to the sixth embodiment is based on, for example, the fourth embodiment described with reference to FIG. It is characterized by enhancing.

すなわち、この第6実施形態では、図6(b)に示すように、ケース40の下面(体表面BSと向かい合う面)の全面をシート51で覆い、シート51の下面(体表面BSと向かい合う面)に粘着ゲル52を所定の厚さに塗布している。これによれば、生体データ測定装置1を体表面BSに馴染みよく装着することができる。 That is, in the sixth embodiment, as shown in FIG. 6B, the entire lower surface of the case 40 (the surface facing the body surface BS) is covered with the sheet 51, and the lower surface of the sheet 51 (the surface facing the body surface BS) is covered. ) Is coated with the adhesive gel 52 to a predetermined thickness. According to this, the biological data measuring device 1 can be familiarly attached to the body surface BS.

柔らかい粘着ゲル52が変形して、空気層Aの厚さが変化しないようにするため、シート51には、粘着ゲル52により硬い(高弾性)の素材が用いられる。 In order to prevent the soft adhesive gel 52 from being deformed and the thickness of the air layer A from changing, a hard (highly elastic) material is used for the sheet 51 due to the adhesive gel 52.

この場合、放射温度計21は、シート51の温度を測定することになるが、体内の熱抵抗Rthbodyを求めるには、シート51と粘着ゲル52の各熱抵抗Rthを減算すればよい。別の方法として、シート51と粘着ゲル52に赤外線透過材料を用いることにより、体表面温度Tskを測定することができる。 In this case, the radiation thermometer 21 measures the temperature of the sheet 51, but in order to obtain the thermal resistance Rthbody in the body, the thermal resistance Rth of the sheet 51 and the adhesive gel 52 may be subtracted. Alternatively, the body surface temperature Tsk can be measured by using an infrared transmissive material for the sheet 51 and the adhesive gel 52.

また、空気層Aとなる空間内に、キセノン、クリプトン、アルゴン等の希ガスを封入することにより、熱抵抗率を上げることができる。また、例えばシート51にエンボス加工を施して、粘着ゲル52に汗の排出溝を形成することもできる。これによれば、粘着ゲルの粘着性を維持する効果が奏される。 Further, the thermal resistance can be increased by enclosing a rare gas such as xenon, krypton, or argon in the space serving as the air layer A. Further, for example, the sheet 51 may be embossed to form a sweat discharge groove in the adhesive gel 52. According to this, the effect of maintaining the adhesiveness of the adhesive gel is achieved.

なお、この第6実施形態の変形例として、放射温度計21にて体表面温度を直接測温し得るようにするため、図6(c)に示すように、ケース40の底面中央部からシート51および粘着ゲル52を無くしてもよく、このような態様も本発明に含まれる。この第6実施形態は、先の図5で説明した第5実施形態にも適用可能である。 As a modification of the sixth embodiment, in order to enable the body surface temperature to be directly measured by the radiation thermometer 21, as shown in FIG. 6 (c), a sheet is formed from the center of the bottom surface of the case 40. The 51 and the adhesive gel 52 may be eliminated, and such an embodiment is also included in the present invention. This sixth embodiment can also be applied to the fifth embodiment described with reference to FIG.

この生体データ測定装置1は、図7(a)(b)に示すように、ベルト60を介して生体Hの所定部位(例えば、胸部や腹部等)に装着される。なお、図7(b)に示されている生体データ測定装置1は、先の図3で説明した第3実施形態の生体データ測定装置1であるが、他の実施形態の生体データ測定装置1であってもよい。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the biological data measuring device 1 is attached to a predetermined portion of the living body H (for example, chest, abdomen, etc.) via a belt 60. The biometric data measuring device 1 shown in FIG. 7B is the biometric data measuring device 1 of the third embodiment described above with reference to FIG. 3, but the biometric data measuring device 1 of another embodiment. May be.

ベルト60は、弾性構造として、伸び率が大きなゴム材(好ましくは、伸び率が数十~数百%のゴム材)製であることが好ましい。また、夏場での熱中症対策として、ベルト60が生体Hに対する通気性の妨げにならないようにするため、ベルト60に例えばメッシュ(網目)よりなる通気性を持たせるとよい。 The belt 60 is preferably made of a rubber material having a large elongation rate (preferably a rubber material having an elongation rate of several tens to several hundreds of percent) as an elastic structure. Further, as a measure against heat stroke in the summer, it is preferable to give the belt 60 a breathability made of, for example, a mesh (mesh) so that the belt 60 does not interfere with the breathability to the living body H.

ところで、ケース40は低熱抵抗であることから、生体Hに装着中にケース40に腕等が触れると、急速な温度変化によって体温測定に誤差が生ずる場合がある。そこで、図8に示す第7実施形態では、ケース40を覆う保護カバー70を備える。 By the way, since the case 40 has a low thermal resistance, if an arm or the like touches the case 40 while it is attached to the living body H, an error may occur in the body temperature measurement due to a rapid temperature change. Therefore, in the seventh embodiment shown in FIG. 8, a protective cover 70 that covers the case 40 is provided.

保護カバー70は、例えば高発泡度のポリウレタンやポリスチレン等の熱を伝えにくい断熱材料からなる。保護カバー70は、ケース40よりも一回り大きい底面が開放された箱体として形成され、対向する両側面にベルト60を通すためのベルト挿通口71,71を備える。 The protective cover 70 is made of a heat insulating material that does not easily transfer heat, such as polyurethane or polystyrene having a high degree of foaming. The protective cover 70 is formed as a box body having an open bottom surface that is one size larger than the case 40, and is provided with belt insertion openings 71, 71 for passing the belt 60 on both opposite side surfaces.

次に、図9を参照して、第8実施形態について説明する。この実施形態においては、生体データ測定装置1を上記したようにベルト60にて体表面BSに装着する際、ベルト60による締付力によって体表面BSが盛り上がって空気層Aの間隔(基板10と体表面BSとの距離)が変化するのを防ぐためのケースとして、上面が開放されているケース本体41と、ケース本体41の上面に着脱可能に被せられる蓋42とを有するケース40Aが用いられる。 Next, the eighth embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, when the biological data measuring device 1 is attached to the body surface BS with the belt 60 as described above, the body surface BS rises due to the tightening force of the belt 60 and the distance between the air layers A (with the substrate 10). As a case for preventing the change (distance from the body surface BS), a case 40A having a case body 41 having an open upper surface and a lid 42 detachably covered on the upper surface of the case body 41 is used. ..

ケース本体41は、四角形状の底板411およびその4辺に立設された側板412を有する上面が開放されている箱体で、その内部に、温度計20、送信部24および演算部25等を有する基板10が支持部材30としての断熱材31にて支持された状態で収納される。使用時には、ケース本体41の上面は蓋42によって塞がれる。 The case body 41 is a box body having an open top surface having a square bottom plate 411 and side plates 412 erected on its four sides, and a thermometer 20, a transmission unit 24, a calculation unit 25, and the like are contained therein. The substrate 10 to be held is housed in a state of being supported by the heat insulating material 31 as the support member 30. At the time of use, the upper surface of the case body 41 is closed by the lid 42.

この実施形態において、ケース本体41と蓋42は、ともにアクリル樹脂製であるが、熱抵抗が低く低熱容量で、赤外線を透過し得る材質であれば、他の合成樹脂材であってもよい。なお、蓋42は、必ずしも赤外線を透過し得る材質でなくてもよいが、送信部24の無線(電磁波)が透過し得る材質を選択する必要がある。 In this embodiment, the case body 41 and the lid 42 are both made of acrylic resin, but other synthetic resin materials may be used as long as they have low thermal resistance, low heat capacity, and can transmit infrared rays. The lid 42 does not necessarily have to be made of a material capable of transmitting infrared rays, but it is necessary to select a material capable of transmitting the radio wave (electromagnetic wave) of the transmitting unit 24.

このようなケース40Aを用いることにより、生体データ測定装置1をベルト60にて体表面BSに強く締め付けても、基板10と体表面BSとの間に存在する空気層Aの間隔が一定に保たれる。 By using such a case 40A, even if the biological data measuring device 1 is strongly tightened to the body surface BS with the belt 60, the distance between the air layer A existing between the substrate 10 and the body surface BS is kept constant. Dripping.

また、この第8実施形態に係る生体データ測定装置1は、ケース40Aの側面(側板412)からの熱の出入りを基板10に伝えるための高熱伝導膜53を備える。ここで、高熱伝導とは熱抵抗率で0.01m・K/W前後(熱伝導率として100W/m/K前後)と規定され、高熱伝導膜53にはアルミニウム箔が好ましく採用される。 Further, the biological data measuring device 1 according to the eighth embodiment includes a high thermal conductive film 53 for transmitting heat in and out from the side surface (side plate 412) of the case 40A to the substrate 10. Here, high thermal conductivity is defined as a thermal resistance of around 0.01 m · K / W (heat conductivity of around 100 W / m / K), and an aluminum foil is preferably used for the high thermal conductivity film 53.

この実施形態によると、高熱伝導膜(アルミニウム箔)53は、基板10の下面周縁から断熱材31の内面にかけて、それらの各面に密着するように配置される。これによれば、環境温度が変化した場合でも、基板10を経由して体表面温度(皮膚温度)Tskが変化するため、体表面温度Tskだけが単独で変化することによる誤差を排除することができる。 According to this embodiment, the high thermal conductive film (aluminum foil) 53 is arranged from the lower peripheral edge of the substrate 10 to the inner surface of the heat insulating material 31 so as to be in close contact with each of the surfaces. According to this, even if the environmental temperature changes, the body surface temperature (skin temperature) Tsk changes via the substrate 10, so that it is possible to eliminate the error caused by the change of the body surface temperature Tsk alone. can.

高熱伝導膜53は、赤外線放射率がゼロに近い(ほぼ0である)ことが好ましい。その理由は、熱伝導の限界で基板10に十分に熱を伝えられないような場合でも、断熱材31の温度変化が空気層Aに向かって放射されないようにするためである。 The high thermal conductive film 53 preferably has an infrared emissivity close to zero (almost zero). The reason is that the temperature change of the heat insulating material 31 is not radiated toward the air layer A even when the heat cannot be sufficiently transferred to the substrate 10 due to the limit of heat conduction.

なお、高熱伝導膜53は、先の図3ないし図6で説明した底面が開放されているケース40を備える各実施形態の場合にも適用可能である。この場合には、例えば図5(b)に示すように、高熱伝導膜53は、ケース40内において側板402から基板10にかけて配設される。 The high thermal conductive film 53 can also be applied to the case of each embodiment including the case 40 having an open bottom surface described with reference to FIGS. 3 to 6. In this case, for example, as shown in FIG. 5B, the high thermal conductive film 53 is arranged in the case 40 from the side plate 402 to the substrate 10.

次に、先の図4で説明した第4実施形態に係る生体データ測定装置1を例にして、体温測定時における各部の熱抵抗と温度との関係について説明する。 Next, the relationship between the thermal resistance of each part and the temperature at the time of measuring the body temperature will be described by taking the biological data measuring device 1 according to the fourth embodiment described with reference to FIG. 4 as an example.

まず、図10(a)のグラフは、横軸を熱抵抗Rth(単位;K・m/W),縦軸を温度(単位;℃)とする冬季での各部における熱流(Heat Flux)の推移を示している。このグラフでは、例えば深部体温36.5℃、環境温度0℃とし、肌着+シャツ+セータを着用している冬季を想定している。 First, in the graph of FIG. 10A, the horizontal axis is the thermal resistance Rth (unit: Km 2 / W), and the vertical axis is the temperature (unit: ° C.). It shows the transition. In this graph, for example, a core body temperature of 36.5 ° C. and an environmental temperature of 0 ° C. are assumed, and a winter season in which underwear + a shirt + a sweater is worn is assumed.

体内深部から体表面(25mmの厚さを仮定)、静止大気(基板の上下にそれぞれ3mmの空気層を仮定)、冬季衣服(肌着やシャツやセーターの下にそれぞれ1mmの空気層を仮定)、開放大気(対流あり)の各熱抵抗率と熱抵抗は図10(b)の表を参照。 From deep inside the body to the body surface (assuming a thickness of 25 mm), static atmosphere (assuming an air layer of 3 mm above and below the substrate), winter clothing (assuming an air layer of 1 mm under underwear, shirts and sweaters), See the table in Fig. 10 (b) for each thermal resistance and thermal resistance in the open atmosphere (with convection).

図10(a)のグラフにおいて、直線の傾き(T/Rth)は熱流(Heat Flux)Ithとなり、この例の場合、Ith=55W/mとなる。 In the graph of FIG. 10A, the slope of the straight line (T / Rth) is Heat Flux Is, and in this example, Is = 55 W / m 2 .

次に、図11(a)のグラフは、横軸を熱抵抗Rth(単位;K・m/W),縦軸を温度(単位;℃)とする夏季での各部における熱流(Heat Flux)の推移を示している。このグラフでは、深部体温36.5℃、環境温度25℃とし、シャツのみを着用している夏季を想定している。 Next, in the graph of FIG. 11A, the horizontal axis is the thermal resistance Rth (unit: Km 2 / W), and the vertical axis is the temperature (unit: ° C.). Shows the transition of. In this graph, the core body temperature is 36.5 ° C. and the environmental temperature is 25 ° C., and it is assumed that the summer is when only a shirt is worn.

体内深部から体表面(25mmの厚さを仮定)、静止大気(基板の上下にそれぞれ3mmの空気層を仮定)、夏季衣服(シャツの下に1mmの空気層を仮定)、開放大気(対流あり)の各熱抵抗率と熱抵抗は図11(b)の表を参照。 From deep inside the body to the body surface (assuming a thickness of 25 mm), static atmosphere (assuming an air layer of 3 mm above and below the substrate), summer clothing (assuming an air layer of 1 mm under the shirt), open atmosphere (with convection) ), Refer to the table in FIG. 11 (b) for each thermal resistance and thermal resistance.

図11(a)のグラフにおいて、直線の傾き(T/Rth)は熱流(Heat Flux)Ithとなり、この例の場合、Ith=23W/mとなる。 In the graph of FIG. 11A, the slope of the straight line (T / Rth) is Heat Flux Is, and in this example, Is = 23 W / m 2 .

次に、先の図5で説明した第5実施形態に係る2つの温度計を有する生体データ測定装置1について、その体温測定時における各部の熱抵抗と温度との関係を図12により説明する。 Next, regarding the biological data measuring device 1 having two thermometers according to the fifth embodiment described with reference to FIG. 5, the relationship between the thermal resistance and the temperature of each part at the time of measuring the body temperature will be described with reference to FIG.

図12(a)のグラフは、図11(a)のグラフと同じく、深部体温36.5℃、環境温度25℃とし、シャツのみを着用している夏季を想定している。 Similar to the graph of FIG. 11A, the graph of FIG. 12A has a core body temperature of 36.5 ° C. and an environmental temperature of 25 ° C., and assumes a summer in which only a shirt is worn.

体内深部から体表面(25mmの厚さを仮定)、静止大気(第2温度計20bの基板の上下にそれぞれ3mmの空気層を仮定)、断熱材(第1温度計20aの基板上面に厚さ3mmのポリスチレンを設定)、夏季衣服(シャツの下に1mmの空気層を仮定)、開放大気(対流あり)の各熱抵抗率と熱抵抗は図12(b)の表を参照。 From the deep part of the body to the body surface (assuming a thickness of 25 mm), static atmosphere (assuming 3 mm air layers above and below the substrate of the second thermometer 20b), heat insulating material (thickness on the upper surface of the substrate of the first thermometer 20a). (3 mm polystyrene is set), summer clothing (assuming a 1 mm air layer under the shirt), and open air (with convection) thermal resistance and thermal resistance, see the table in FIG. 12 (b).

図12(a)のグラフにおいて、破線が第1温度計20aにて測定される熱流Ith1で、実線が第2温度計20bにて測定される熱流Ith2である。これら熱流Ith1とIth2とが異なることから、体表面温度Tskと熱流Ith1,Ith2とから深部体温Tcoreを計算することができる。 In the graph of FIG. 12A, the broken line is the heat flow Is1 measured by the first thermometer 20a, and the solid line is the heat flow Is2 measured by the second thermometer 20b. Since these heat flows Is1 and Is2 are different, the core body temperature Tcore can be calculated from the body surface temperature Tsk and the heat flows Is1 and It2.

以上説明したように、本発明の生体データ測定装置は、基本的な構成として、基板と、基板に搭載される放射温度計および基板温度計と、基板を体表面に対して所定距離離れた位置に支持する支持部材とを備えて構成されることから、構成が簡単で低コストで作成することができる。また、基板と体表面との間の断熱層が空気層であるため、基板と体表面との間の熱抵抗を大きな値とすることができる。 As described above, the biometric data measuring apparatus of the present invention has, as a basic configuration, a substrate, a radiation thermometer and a substrate thermometer mounted on the substrate, and a position where the substrate is separated from the body surface by a predetermined distance. Since it is configured with a support member that supports it, the configuration is simple and can be manufactured at low cost. Further, since the heat insulating layer between the substrate and the body surface is an air layer, the thermal resistance between the substrate and the body surface can be made a large value.

1 生体データ測定装置
10(10a,10b) 基板
11 フレキシブル基板
20(20a,20b) 温度計
21 放射温度計
22 基板温度計
30 支持部材
31 断熱材
40,40A ケース
41 ケース本体
42 蓋
51 シート
52 粘着ゲル
53 高熱伝導膜
60 ベルト
70 保護カバー
1 Biometric data measuring device 10 (10a, 10b) Board 11 Flexible board 20 (20a, 20b) Thermometer 21 Radiation thermometer 22 Board thermometer 30 Support member 31 Insulation material 40, 40A Case 41 Case body 42 Lid 51 Sheet 52 Adhesive Gel 53 High thermal conductive film 60 Belt 70 Protective cover

Claims (7)

被測定対象である生体の体表面との間に空気層が生ずるように支持部材を介して上記体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板を備え、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する放射温度計および上記基板の基板温度を測定する基板温度計を含む体温計が設けられており、
上記支持部材は断熱材からなり、上記放射温度計と上記体表面との間に上記空気層としてのほぼ密閉された空間が形成されており、
上記基板が上記断熱材により支持された状態で、上板および上記上板の周縁から下方に向けてほぼ直角に折り曲げられた側板を有する上記体表面側の底面が開放された箱体からなり、上記底面の全体がシートにより覆われているとともに、上記シートの上記体表面側には粘着ゲルが塗布されているケース内に収納されており、
上記ケース内には、上記側板側から出入りする熱を上記基板に伝える高熱伝導膜が設けられていることを特徴とする生体データ測定装置。
A substrate is provided at a position separated from the body surface by a predetermined distance via a support member so that an air layer is formed between the body surface of the living body to be measured, and the body of the body surface is provided on the substrate. A thermometer including a radiation thermometer for measuring the surface temperature and a substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the above substrate is provided .
The support member is made of a heat insulating material, and a substantially sealed space as the air layer is formed between the radiation thermometer and the body surface.
The substrate is supported by the heat insulating material, and is composed of a box body having an open bottom surface on the body surface side having a top plate and a side plate bent downward at a substantially right angle from the peripheral edge of the top plate. The entire bottom surface is covered with a sheet, and the surface side of the sheet is housed in a case coated with an adhesive gel.
A biological data measuring device characterized in that a high thermal conductive film that transfers heat entering and exiting from the side plate side to the substrate is provided in the case.
被測定対象である生体の体表面との間に空気層が生ずるように支持部材を介して上記体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板を備え、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する放射温度計および上記基板の基板温度を測定する基板温度計を含む体温計が設けられており、
上記支持部材は断熱材からなり、上記放射温度計と上記体表面との間に上記空気層としてのほぼ密閉された空間が形成されており、
上記基板が上記断熱材により支持された状態で、底板および上記底板の周縁から上方に向けてほぼ直角に折り曲げられた側板を含み上面が開放された箱状のケース本体と、上記ケース本体の上面に着脱可能に被せられる蓋とを備えているケース内に収納されており、
上記ケース内には、上記側板側から出入りする熱を上記基板に伝える高熱伝導膜が設けられていることを特徴とする生体データ測定装置。
A substrate is provided at a position separated from the body surface by a predetermined distance via a support member so that an air layer is formed between the body surface of the living body to be measured, and the body of the body surface is provided on the substrate. A thermometer including a radiation thermometer for measuring the surface temperature and a substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the above substrate is provided.
The support member is made of a heat insulating material, and a substantially sealed space as the air layer is formed between the radiation thermometer and the body surface.
A box-shaped case body having an open upper surface including a bottom plate and a side plate bent upward at a substantially right angle from the peripheral edge of the bottom plate while the substrate is supported by the heat insulating material, and the upper surface of the case body. It is housed in a case with a removable lid.
A biological data measuring device characterized in that a high thermal conductive film that transfers heat entering and exiting from the side plate side to the substrate is provided in the case.
上記体表面温度をTsk、上記基板温度をTsub、上記空気層の熱抵抗をRthair、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIthとして、(Tsk-Tsub)/Rthairにより上記熱流Ithを求める演算部を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の生体データ測定装置。 A calculation unit that obtains the heat flow Is by (Tsk-Tsub) / Rthir, where Tsk is the body surface temperature, Tsub is the substrate temperature, Rthir is the thermal resistance of the air layer, and Is is the heat flow that flows substantially perpendicular to the body surface. The biometric data measuring apparatus according to claim 1 or 2, wherein the biometric data measuring device is provided. 上記生体の深部組織から体表面までの熱抵抗をRthbody、上記生体の深部体温をTcoreとして、上記演算部は、Tsk+Ith×Rthbodyにより上記深部体温Tcoreを求めることを特徴とする請求項に記載の生体データ測定装置。 The third aspect of claim 3 , wherein the thermal resistance from the deep tissue of the living body to the surface of the body is Rthbody, the deep body temperature of the living body is Tcore, and the calculation unit obtains the deep body temperature Tcore by Tsk + Is × Rthbody. Biological data measuring device. 上記生体内の電気抵抗を測定する体内電気抵抗測定手段を備え、上記体内電気抵抗測定手段により測定された体内電気抵抗値より上記熱抵抗Rthbodyを推定することを特徴とする請求項に記載の生体データ測定装置。 The fourth aspect of claim 4 , further comprising an internal electrical resistance measuring means for measuring the electrical resistance in the living body, and estimating the thermal resistance Rthbody from the internal electrical resistance value measured by the internal electrical resistance measuring means. Biometric data measuring device. 被測定対象である生体の体表面との間に空気層が生ずるように支持部材を介して上記体表面から所定距離隔てた位置に配置される基板を備え、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する放射温度計および上記基板の基板温度を測定する基板温度計を含む体温計が設けられており、
上記体温計として、上記基板に、上記体表面の体表面温度を測定する第1放射温度計および上記基板の基板温度を測定する第1基板温度計を含む第1体温計と、上記体表面の体表面温度を測定する第2放射温度計および上記基板の基板温度を測定する第2基板温度計を含む第2体温計とが並置されているとともに、上記基板のうちの上記第1体温計が配置されている基板上面が断熱材にて覆われていることを特徴とする生体データ測定装置。
A substrate is provided at a position separated from the body surface by a predetermined distance via a support member so that an air layer is formed between the body surface of the living body to be measured, and the body of the body surface is provided on the substrate. A thermometer including a radiation thermometer for measuring the surface temperature and a substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the above substrate is provided.
As the thermometer, a first thermometer including a first radiation thermometer for measuring the body surface temperature of the body surface and a first substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate on the substrate, and a body surface of the body surface. A second radiation thermometer for measuring the temperature and a second thermometer including a second substrate thermometer for measuring the substrate temperature of the substrate are juxtaposed, and the first thermometer of the substrate is arranged. A biometric data measuring device characterized in that the upper surface of a substrate is covered with a heat insulating material .
上記生体の深部体温Tcoreを求める演算部を有し、上記第1体温計にて測定される上記体表面温度をTsk1、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIth1、上記第2体温計にて測定される上記体表面温度をTsk2、上記体表面にほぼ垂直に流れる熱流をIth2、上記生体の深部組織から体表面までの熱抵抗をRthbodyとして、上記演算部は、(Tsk2-Tsk1)/(Ith1-Ith2)よりRthbodyを算出した後、(Ith1×Rthbody+Tsk1)もしくは(Ith2×Rthbody+Tsk2)より上記生体の深部体温Tcoreを求めることを特徴とする請求項に記載の生体データ測定装置。 It has a calculation unit for obtaining the deep body temperature Tcore of the living body, and the body surface temperature measured by the first thermometer is measured by Tsk1, the heat flow flowing substantially perpendicular to the body surface is measured by Is1, and the second thermometer is used. The body surface temperature is Tsk2, the heat flow flowing almost perpendicular to the body surface is Is2, the heat resistance from the deep tissue of the living body to the body surface is Rthbody, and the calculation unit is (Tsk2-Tsk1) / (Ith1-). The biological data measuring apparatus according to claim 6 , wherein the core body temperature Tcore of the living body is obtained from (Its1 × Rthbody + Tsk1) or (Its2 × Rthbody + Tsk2) after calculating Rthbody from Is2).
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