JP2005095520A - 皮膚温度測定機能を備えた光照射装置および皮膚温度測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷え性などの皮膚の血行障害に対する簡便で迅速かつ適切な治療を可能にする、皮膚温度測定機能を備えた光照射装置および皮膚温度測定装置を提供する。
【解決手段】 皮膚温度測定機能を備えた光照射装置１は、皮膚から発せられる赤外線を検出する赤外線検出センサ１１と、赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する制御部１２と、演算された皮膚の温度を表示する表示部１３と、血管拡張作用を有する波長の光を皮膚に照射するためのレーザ素子１４とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、皮膚温度測定機能を備えた光照射装置および皮膚温度測定装置に関し、より詳しくは、冷え性などの皮膚の血行障害の治療に用いられる皮膚温度測定機能を備えた光照射装置および皮膚温度測定装置に関する。

冷え性は、更年期を迎えた婦人だけでなく、若い女性にも増えてきている。このような「冷え」は、古くから東洋医学の対象とされ、漢方治療、鍼、灸などが施されてきた。

しかし、近年では、冷えは万病のもとであるという認識が高まり、西洋医学も冷えに目を向けるようになっている。そして、冷えは末梢循環障害であるという認識に基づいて、血行改善効果を得るために、低反応レベルレーザ治療機や直線偏光近赤外線治療機などの光線療法機器が利用され始めている。

上記した従来の光線療法機器は、副作用が少ないということでは評価されているものの、効果がまだ不十分であること、治療が長期化することなどの問題点が指摘されている。

そこで、本発明者は、光照射の効果を高めるために、短波長側の光に注目した。これは、従来の光線療法器で使用される光の波長は、レーザ光では８１０ｎｍ〜８３０ｎｍ、直線偏光近赤外線では６００ｎｍ〜１６００ｎｍ（ピーク波長：１０００ｎｍ）であるが、鎮痛機序の１つである血行改善（血管拡張など）効果は、より短波長側で大きいことが知られているからである。すなわち、非常に弱い出力の紫外線照射（波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍ）が血管を強く弛緩させるが、波長が長波長側に移行すると効果が減弱することが報告されている（たとえば非特許文献１参照）。しかしながら、波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍの紫外領域は、皮膚へ有害な刺激作用があり、皮膚への光線治療には不向きと考えられる。

また、冷え性は患者の自覚症状を頼りに診断されていたので、光線療法における光の生体への照射部位が適切でない場合もあった。さらに、冷え性の治療を施しても、状態が改善していることが客観的に判定できず、治療を継続するというモチベーションが得られないことも多かった。

このように、冷えは患者の自覚症状が診断の拠り所とされていたが、冷えが発症し易い下肢末端部で実際に皮膚の温度がかなり低いことがわかってきた。そこで、客観的な診断法の１つとしてサーモグラフィを用いた皮膚の温度（以下、「皮膚温」ともいう）の測定が注目されている（たとえば非特許文献２参照）。この非特許文献２では、躯幹部（たとえば腹部）の最高皮膚温と、冷えの発症している末梢部（たとえば足背部）の最低皮膚温との差が６℃以上あれば、冷え性と診断できる確立が高いと報告されている。さらに、冷え性に対して適切な治療を施すとサーモグラフィ上において温度差の縮小が観察されるため、サーモグラフィにより冷え性に対する客観的な診断ならびに治療効果の判定が可能となると記述されている。これは、皮膚温の絶対値は外界温度の影響を受けやすいためにばらつくが、皮膚の異なる２箇所の温度を測定し、その差で冷えを表現すればばらつきが少なくなるからである。しかしながら、サーモグラフィは、冷えの部位と程度を的確に示すことができるものの、装置が高価で、かつ操作が煩雑であるという問題がある。

したがって、安価で操作が簡単な冷え診断用の皮膚温度測定装置が要望される。また、冷えの症状のある部位が見いだされたなら、速やかに治療できる装置が要望される。
アール．エフ．ファーチゴット（R. F. Furchgott）、外２名、ザ ジャーナル オブ ゼネラル フィジオロジー（The Journal of General Physiology）、（米国）、ザ ロックフェラー インスティチュート フォー メディカル リサーチ（The Rockfeller Institute for Medical research）、１９６１年、４４、ｐ．４９９−５１９ 奥田博之、外３名、「サーモグラフィによる冷え性の診断と治療効果判定について」、産婦人科漢方研究のあゆみ、１９９３年、１０、ｐ．７２−７７

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、冷え性などの皮膚の血行障害に対する簡便で迅速かつ適切な治療を可能にする、皮膚温度測定機能を備えた光照射装置および皮膚温度測定装置を提供することである。

本発明の目的は、下記する手段により達成される。

（１）皮膚から発せられる赤外線を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された皮膚の温度を表示する表示手段と、血管拡張作用を有する波長の光を皮膚に照射するための光照射手段と、を有することを特徴とする皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。

（２）前記光照射手段は、波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内のレーザ光、または波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内に吸収ピークを有する光を照射することを特徴とする上記（１）に記載の皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。

（３）前記演算手段により皮膚の温度が２回演算された場合、前記表示手段は、１回目および２回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。

（４）前記演算手段により皮膚の温度がＮ（Ｎは３以上の整数）回演算された場合、前記表示手段は、１回目およびＮ回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示し、（Ｎ−１）回目以前（１回目は除く）に演算された各温度を表示しないことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の皮膚温度測定装置。

（５）前記２つの温度の差が所定値以上の場合、前記表示手段はさらに、警告するための所定の表示を行うことを特徴とする上記（３）または（４）に記載の皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。

（６）皮膚から発せられる赤外線を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する演算手段と、前記演算手段により演算された皮膚の温度を表示する表示手段とを有し、前記演算手段により皮膚の温度が２回演算された場合、前記表示手段は、１回目および２回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示することを特徴とする皮膚温度測定装置。

（７）前記演算手段により皮膚の温度がＮ（Ｎは３以上の整数）回演算された場合、前記表示手段は、１回目およびＮ回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示し、（Ｎ−１）回目以前（１回目は除く）に演算された各温度を表示しないことを特徴とする上記（６）に記載の皮膚温度測定装置。

（８）前記２つの温度の差が所定値以上の場合、前記表示手段はさらに、警告するための所定の表示を行うことを特徴とする上記（６）または（７）に記載の皮膚温度測定装置。

本発明によれば、冷え性などの皮膚の血行障害に対する簡便で迅速かつ適切な治療が可能となる。すなわち、２箇所の皮膚の温度を得ることができるので、冷えの症状が存在する部位を簡便に判定することができる。また、血管拡張作用を有する波長の光を冷えの症状が存在する部位の皮膚に照射することにより、速やかに血行を改善して、冷えの症状を治療することが可能となる。しかも、治療後に再度皮膚温の測定を簡便に行うことができるので、治療効果がすぐに確認でき、治療継続のモチベーションが上がる利点がある。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態である皮膚温度測定機能を備えた光照射装置の全体構成を示す図、図２は、図１に示される光照射装置の底面図、図３は、図１に示される光照射装置の平面図である。なお、図３は、説明の都合上、図の向きを変更してある。

図１に示すように、光照射装置１は、使用時に皮膚２の表面に対向させられるヘッド部１０と、使用者が握るためのグリップ部２０とから構成されている。また、光照射装置１は、外枠を構成するケース３０を有する。このケース３０は、たとえば対称面で２分割された一対の素子から構成されており、プラスチック等により形成されている。

光照射装置１は、皮膚２から発せられる赤外線を検出する赤外線検出センサ１１と、赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する演算手段としての機能を有する制御部１２と、制御部１２により演算された皮膚の温度を表示する表示部１３と、血管拡張作用を有する波長の光を皮膚に照射するための光照射手段としてのレーザ素子１４とを有している。

赤外線検出センサ１１は、ヘッド部１０の下方中央部に配置される。この赤外線検出センサ１１は、人の皮膚などの生体から放出された赤外線を受容し、受容した赤外線の強度に応じた信号を出力する。

制御部１２は、皮膚温などの各種演算と、装置各部の制御とを行う。制御部１２は、たとえばＣＰＵ、メモリ、専用の電気回路などから構成される。なお、グリップ部２０には、電力を供給するための図示しない電源（電池）が内蔵されている。

表示部１３は、たとえば液晶パネルである。この表示部１３は、たとえば図３に示すように、躯幹部皮膚温（たとえば腹部皮膚温）、末梢部の皮膚温、およびこれらの温度の差を同時に表示することができる。

レーザ素子１４は、ヘッド部１０の下方において、赤外線検出センサ１１の周囲に略均等に配置される。レーザ素子１４の設置個数は任意である。

レーザ素子１４としては、たとえば半導体レーザが使用可能である。レーザ素子１４は、好ましくは波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内、より好ましくは波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内のレーザ光を照射する。下限値を設けることにより、皮膚への有害な刺激作用を回避できる。また、上限値を設けることにより、従来の光線療法機器よりも大きい血管拡張作用が発揮され得る。なお、レーザ素子の代わりに、好ましくは波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内、より好ましくは波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内に吸収ピークを有する光を照射する素子が使用されてもよい。

図４は、光照射装置の制御に関する構成を示す概略ブロック図である。

図４に示すように、赤外線検出センサ１１は、制御部１２に接続されている。赤外線検出センサ１１からの検出信号は、制御部１２に入力される。表示部１３およびレーザ素子１４もまた、制御部１２に接続されている。制御部１２は、表示部１３およびレーザ素子１４の動作を制御するための信号を出力する。

次に、光照射装置１の使用方法について説明する。

まず、躯幹部（たとえば腹部）の皮膚に光照射装置１のヘッド部１０を近接ないし接触させ、図示しない温度測定スイッチを押す。制御部１２は、赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて腹部皮膚温を演算する。演算された腹部皮膚温は、メモリに記憶される。続いて、患者が冷えを自覚している末梢部（たとえば足背部）の皮膚に光照射装置１のヘッド部１０を近接ないし接触させ、図示しない温度測定スイッチを押す。制御部１２は、赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて末梢部皮膚温を演算する。演算された末梢部皮膚温は、メモリに記憶される。

次いで、制御部１２は、演算結果を表示するように表示部１３に指令を出す。表示部１３には、１回目に演算された腹部皮膚温、２回目に演算された末梢部皮膚温、およびこれら２つのの温度の差が同時に表示される。２つの温度の差により、冷えの症状を客観的にばらつきを少なくして簡便に判定することができる。

以上は、１回目として比較的体温の高い躯幹部温を測定し、２回目として比較的体温の低い末梢部温を測定する場合を説明したが、１回目と２回目の測定部位の順番を予め決めずに測定し、１回目と２回目の測定温度のうち高い方を躯幹部温、低い方を末梢部温として表示部１３に表示してもよい。すなわち、１回目は躯幹部と末梢部のいずれか一方に対して赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて演算し、次に２回目は、それらのうち他方に対して赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて演算する。各々演算して求められた温度を比較して、高い方を躯幹部温（たとえば腹部温）として、また、低い方を末梢部温として表示部１３に表示する。

２つの温度の差がたとえば６℃などの所定値以上の場合、表示部１３はさらに、冷えの症状が存在する可能性が高いことを警告するための所定の表示を行う。所定の表示を行う方法としては、たとえば「冷え」などの文字を付加したり、温度の差をたとえば赤色で表示したりする方法がある。

さらに、患者が冷えを自覚している別の末梢部の皮膚に光照射装置１のヘッド部１０を近接ないし接触させ、図示しない温度測定スイッチを押すと、制御部１２は、赤外線検出センサ１１により検出された信号に基づいて別の末梢部皮膚温を演算する。演算された末梢部皮膚温は、メモリに記憶される。このように皮膚温が所定条件下でＮ（Ｎは３以上の整数）回演算された場合、表示部１３は、１回目およびＮ回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示し、（Ｎ−１）回目以前（１回目は除く）に演算された各温度を表示しない。換言すれば、別の末梢部皮膚温が演算された場合、表示部１３において、最初に演算された末梢部皮膚温とそれに基づく温度差の表示が消え、新たに演算された別の末梢部皮膚温とそれに基づく温度差が、腹部皮膚温とともに表示される。これにより、表示部１３の表示領域が小さくても必要なデータの表示が可能である。ただし、末梢部皮膚温が複数表示されるように構成されていてもよい。

このような操作が繰り返されることにより、腹部と所定値以上の温度差のある部位を把握することができる。なお、図示しないクリアボタンを押すことにより、躯幹部皮膚温の演算から再度実行することが可能である。

そして、患者が、腹部と最も温度差のある部位、あるいは腹部と所定値以上の温度差のある部位の皮膚に光照射装置１のヘッド部１０を近接ないし接触させ、図示しない光照射スイッチを押すと、制御部１２は、レーザ光を照射するように、レーザ素子１４に指令を出す。レーザ素子１４は、ヘッド部１０が対向する皮膚２にレーザ光を照射する。レーザ光の照射により、皮膚２の血管が拡張される。結果として、冷えの症状がある部位の血行が改善され、皮膚温も上昇する。

このように本実施形態によれば、冷え性などの皮膚の血行障害に対する簡便で迅速かつ適切な治療が可能となる。

すなわち、２箇所の皮膚の温度を得ることができるので、冷えの症状が存在する部位を簡便に判定することができる。また、血管拡張作用を有する波長の光を冷えの症状が存在する部位の皮膚に照射することにより、速やかに血行を改善して、冷えの症状を治療することが可能となる。

しかも、治療後に再度皮膚温の測定を簡便に行うことができるので、治療効果がすぐに確認でき、治療継続のモチベーションが上がる利点がある。本発明の血管拡張作用を有する光は、後述するように照射部位にほとんど温度上昇をもたらすものではないので、光治療後の皮膚温測定において治療効果を正確に判断できる。

紫外線領域（波長３００ｎｍ〜３５０ｎｍ）の光が血管を強く拡張させることは、前述したように既に知られているものの、可視領域（波長４００ｎｍ〜６００ｎｍ）およびその周辺の波長の光による作用は、これまでほとんど検討されていなかった。

そこで、上記実施形態で使用される波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内の光が循環血流に及ぼす影響を検討する実験を行ったので、以下に説明する。

（実験方法）
５３２ｎｍのレーザ光を照射できる半導体レーザ装置（株式会社高知豊中技研製）と、８１０ｎｍのレーザ光を照射できる歯科用の半導体レーザ装置（株式会社ユニタク製）とを用いて実験を行った。

実験動物としてラットを用いた。ラットをペントバルビタールで麻酔した後、耳介部の内側に血流測定計（ＡＬＦ２１；（株）アドバンス社製）のプローブを密着させた。耳介部の内側にあるプローブの真上に位置するように、レーザ照射装置の照射口を耳介部の外側に設置して、耳介部をはさみ込んだ。耳介部の血流量は、ペンレコーダで記録した。レーザ光を１分および５分照射直後の血流量を、照射直前の血流量に対する増加率（平均値±標準偏差（ＳＤ））で示した。

温度の測定は、上記の血流測定計のプローブの代わりに、温度測定プローブを耳介部の内側に密着させて実施した。血流測定時と同様にレーザ光を照射し、照射１分、５分、１０分後の温度を記録した。

（実験結果）
血流測定の結果を表１に示す。

表１からわかるように、８１０ｎｍ、２０ｍＷのレーザ光照射は、ほとんど耳介部の血流に影響を及ぼさなかったが、５３２ｎｍ、２０ｍＷのレーザ光照射は、時間に依存して耳介部の血流を増大させた。

温度測定の結果を表２に示す。

表２からわかるように、レーザ光照射中の耳介部温度変化は、５３２ｎｍのレーザ光と８１０ｎｍのレーザ光とで差があまり認められなかった。

上記実験から、レーザ光照射による血流増加作用は、光照射そのものによる影響と考えられる。すなわち、５３２ｎｍの波長の光は、血管を十分に拡張させることがわかった。したがって、本発明の光照射装置を使用して、冷え性などの皮膚の血行障害を、速やかにかつ有害な刺激を与えることなく効果的に治療することが可能となることがわかる。

本発明は、上記した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

たとえば、上記実施形態の光照射装置１は、血管拡張作用を有する波長の光を皮膚に照射するための光照射手段と、皮膚温度測定機能を有する装置とをあわせ持つ構成とされているが、皮膚温度測定機能を有する装置が単独で提供されてもよい。

本発明の一実施形態である皮膚温度測定機能を備えた光照射装置の全体構成を示す図である。 図１に示される光照射装置の底面図である。 図１に示される光照射装置の平面図である。 光照射装置の制御に関する構成を示す概略ブロック図である。

符号の説明

１ 光照射装置、
２ 皮膚、
１０ ヘッド部、
１１ 赤外線検出センサ、
１２ 制御部、
１３ 表示部、
１４ レーザ素子、
２０ グリップ部、
３０ ケース。

Claims (5)

1. 皮膚から発せられる赤外線を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する演算手段と、
   前記演算手段により演算された皮膚の温度を表示する表示手段と、
   血管拡張作用を有する波長の光を皮膚に照射するための光照射手段と、
   を有することを特徴とする皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。
2. 前記光照射手段は、波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内のレーザ光、または波長３６０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内に吸収ピークを有する光を照射することを特徴とする請求項１に記載の皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。
3. 前記演算手段により皮膚の温度が２回演算された場合、前記表示手段は、１回目および２回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示することを特徴とする請求項１または２に記載の皮膚温度測定機能を備えた光照射装置。
4. 皮膚から発せられる赤外線を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された信号に基づいて皮膚の温度を演算する演算手段と、
   前記演算手段により演算された皮膚の温度を表示する表示手段とを有し、
   前記演算手段により皮膚の温度が２回演算された場合、前記表示手段は、１回目および２回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示することを特徴とする皮膚温度測定装置。
5. 前記演算手段により皮膚の温度がＮ（Ｎは３以上の整数）回演算された場合、前記表示手段は、１回目およびＮ回目に演算された各温度と、これら２つの温度の差を表示し、（Ｎ−１）回目以前（１回目は除く）に演算された各温度を表示しないことを特徴とする請求項４に記載の皮膚温度測定装置。

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