JP2011069799A - 電子体温計及び電子体温計の制御方法 - Google Patents

電子体温計及び電子体温計の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】通常体温を有する被検者の体温を計測した場合には平衡温度の予測により体温計測値を提示する機能を有しながら、低体温症の被検者に対しても迅速且つ正確な体温計測を行える電子体温計を提供する。
【解決手段】検温素子により検出した被測定部位における温度の実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測する予測機能を有する電子体温計は、検温素子が検出した実測値が予測開始条件を満たしたことを検出した場合に予測機能による予測を開始させる。また、電子体温計は、検温素子が検出した実測値の経時変化に基づいて低体温計測を開始するか否かを判定し、低体温計測を開始すると判定された後に実測値の経時変化が安定したことを検出した場合に計測完了を報知する低体温計測処理を実行する。この低体温計測処理は予測機能と並行して実行可能である。そして、実測値が第1の温度値を超えるまでは実測値を表示し、実測値が第1の温度値を超えた場合には予測機能から得られた予測値を表示する。
【選択図】 図3

Description

本発明は、被検者の体温を測定する電子体温計に関するものである。
従来より被検者の体温を測定し、得られた温度値から平衡温度を予測して予測値を表示する電子体温計が広く普及している(特許文献1)。この種の電子体温計では、検温素子により検出した非測定部位における温度の実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測するため、迅速に被検体の体温の計測結果を提示することができる。
特開2007−024531号公報
電子体温計は、通常体温もしくは発熱時において平衡温度を迅速且つ正確に予測できるように予測アルゴリズムが調整されている。従って、例えば、実測値が所定温度を超えない場合にはエラーとして終了してしまう。そのため、例えば、低体温症に陥った被検者の体温を平衡温度予測式の電子体温計を用いて測定しようとすると計測エラーとなってしまい、低体温症に陥った被検者の体温を測定するような用途にそのような電子体温計を用いることができなかった。なお、ここでいう低体温症とは、何らかの原因で体温が35℃以下に低下した病態で、33〜30℃(中度)、30〜25℃(重度)、25〜20℃(重篤:昏睡,仮死)、20℃以下(非常に重篤:ほぼ死亡状態)をいう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、通常体温を有する被検者の体温を計測した場合には平衡温度の予測により体温計測値を提示し、低体温症の被検者に対しても迅速且つ正確な体温計測を行える電子体温計を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の一態様による電子体温計は以下の構成を備える。すなわち、
検温素子により検出した被測定部位における温度の実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測する予測手段を有する電子体温計であって、
前記検温素子が検出した実測値が予測開始条件を満たしたことを検出した場合に前記予測手段による予測を開始する予測実行手段と、
前記検温素子が検出した実測値の経時変化に基づいて低体温計測を開始するか否かを判定し、前記低体温計測を開始すると判定された後に実測値の経時変化が安定したことを検出した場合に計測完了を報知する低体温計測手段と、
前記実測値が第1の温度値を超えるまでは実測値を表示し、実測値が前記第1の温度値を超えた場合には前記予測手段から得られた予測値を表示する表示手段とを備える。
本発明によれば、予測式体温計としての機能を維持しながら、低体温症の状態にある被検体の体温を計測することが可能な電子体温計を提供することができる。
実施形態による電子体温計の外観構成を示す図。 実施形態による電子体温計の機能構成を示す内部ブロック図。 電子体温計における体温計測処理の全体の流れを示すフローチャート。 電子体温計における低体温計測処理を示すフローチャート。 電子体温計における平衡温度の予測処理を示すフローチャート。 電子体温計における温度表示の切り替えを説明する図。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、適宜変更が可能である。
1.電子体温計の外観構成
図1は、本発明の一実施形態にかかる電子体温計100の外観構成を示す図であり、図1(a)は平面図を、図1(b)は側面図をそれぞれ示している。101は本体ケースで、図2により後述する演算制御部220等の電子回路、電池(電源部250)等が収納される。
102は、ステンレス製の金属キャップで、内部には温度を計測するためのサーミスタ(詳細は後述)等が収納され、液密性を有している。103は電源ON/OFFスイッチであり、1回押圧すると電源部250がONとなり、再度押圧すると電源部250がOFFとなる。なお、病院用の電子体温計などでは、液密性をもたせるために、電源ON/OFFスイッチ103のような手動操作によるON/OFFスイッチを設けないで、マグネットリードスイッチを設けている。このため、電子体温計100が永久磁石を内蔵した収納ケース(不図示)から出されるとマグネットリードスイッチがONされる。そして、電子体温計100が収納ケースに収納されるまで、図2の電源部250から演算制御部220等の電子回路、温度計測部210、表示部230等に電源が供給され続け、電子体温計100は電源がON状態となる。104は表示部であり、表示窓は透明性のある熱可塑性樹脂で形成され、内部のLCDが被検者の体温を表示する。105は音声出力部であり、演算制御部220における処理に基づいて、音声を出力する。液密性を有するために、好ましくは、表示窓と本体ケース101は2色成形で形成されている。本体ケース101は、耐衝撃性,耐薬品性がある熱可塑性材料である、スチレン系樹脂(ハイインパクトスチロール,ABS樹脂)、ポリオレフィン系樹脂(ポリプロピレン,ポリエチレン)等で形成されている。また、抗菌性を持たせるために、リン酸ジルコニウム銀化合物をほぼ1〜2.5重量%含むようにして成形してもよい。
2.電子体温計の機能構成
図2は本実施形態にかかる電子体温計100の機能構成を示す内部ブロック図である。
電子体温計100は、温度に対応した信号を出力する温度計測部210と、温度計測部210より出力された信号に基づいて各種処理を行い、被検者の体温を演算すると共に電子体温計100全体の動作を制御する演算制御部220と、演算された被検者の体温を表示する表示部230と、音声データを出力する音声出力部240と、電源部250とを備える。なお、音声出力部240に加えて、或いはその代わりに、ブザーを設けてもよい。
温度計測部210は、サーミスタ(測定用抵抗素子)213、基準抵抗素子215、コンデンサ214、単一入力積分型のA/D変換回路211を含み、温度に対応した時間分のON信号(温度に対応して、ON時間が変わるディジタル信号)を出力する。なお、温度計測部210の構成は、このような単一入力積分型のA/D変換回路を用いたものに限られるものではない。例えば、サーミスタ213やコンデンサ214を用いてCR発振回路を形成して、温度に対応した信号を取得する構成でも良い。
演算制御部220は、温度計測部210より出力される信号のON時間を計測するカウンタ222を備える。カウンタ222は、制御回路221内のクロック発生部228が生成したクロックをカウントし、得られたカウント値と当該クロックの周波数に基づいて上記ON時間を計測する。
また、演算制御部220は演算処理部223を備える。演算処理部223は、ROM224に格納されたプログラムを実行することで、カウンタ222により計測された時間に基づいて温度データを算出し、算出された温度データを時系列でRAM226に記憶し、算出された温度データの時間変化に基づいて被検体の体温の予測演算を行うとともに、後述の低体温計測処理を行う。また、EEPROM225には所定の音声データが格納されており、演算処理部223は、この音声データを用いて音声出力部105より音声データの出力を行う。また、演算制御部220は、演算処理部223における演算結果を表示する表示部230を制御するための表示制御部227を備える。更に、演算制御部220は、上記カウンタ222、表示制御部227、演算処理部223、温度計測部210を制御する制御回路221を備える。
3.電子体温計における体温計測処理の流れ
3.1 電子体温計における体温計測処理の全体の流れ
次に、以上説明したような構成を備える本実施形態の電子体温計100における体温計測処理の流れについて説明する。
図3は、電子体温計100における体温計測処理の流れを示すフローチャートである。以下、図3を用いて電子体温計100における体温計測処理の流れを説明する。なお、図3に示す処理は、例えば演算処理部223によって実行される。
電源ON/OFFスイッチ103の手動操作またはマグネットリードスイッチ(不図示)がON状態になることで、電子体温計100の電源部250がONされると、ステップS301では、電子体温計100の初期化が行われ、検温素子であるサーミスタ213による温度計測が開始される。例えば、演算処理部223では、所定の時間間隔、例えば、0.5秒おきに温度データの演算が行われる。次に、ステップS302において、低体温症の被検者の体温を計測可能とするべく演算処理部223は低体温計測処理を開始する。低体温計測処理では、サーミスタ213により検出された実測値の経時変化に基づいて低体温計測を開始し、低体温計測の開始後であって、実測値の経時変化が安定した(変化率が所定範囲に収まった)場合に計測完了となる。低体温計測処理については、図4により詳述する。以降、図3の処理と図4に示す低体温計測処理は並列に実行されることになる。なお、以下では、温度計測部210からの信号に基づいて取得された値を実測値、実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測することにより得られた値を予測値と称する。
ステップS303において、サーミスタ213による実測値が所定の温度値T0(例えば20℃)を超えると、処理はステップS304に進み、演算処理部223は表示制御部227により実測値を表示部230に表示させる。実測値が所定の温度値T0を超えていない場合はステップS305へ進む。なお、ステップS303では、実測値が最初に温度値T0を超えた場合にのみYES分岐し、他の場合はNOに分岐するものとする。
ステップS305において、演算処理部223は、実測値が予測開始条件を満足するか否かを判定する。そして、実測値が予測開始条件を満足すると判定された場合には、ステップS306において、平衡温度の予測処理が開始される。なお、ステップS305では、最初に予測条件が満足された場合にのみ処理をYESへ分岐させるものとする。従って、予測処理が一度起動されると、以降は、実測値の予測条件を満足するか否かに関わらずステップS305ではNOへ処理が分岐される。
なお、予測開始条件としては、例えば、実測値の経時変化の変化率が所定値を超えた場合に予測開始条件が満たされたと判定される。より具体的に例示すると、前回の温度計測により演算された温度データの値(つまり、0.5秒前の温度データの値)からの上昇度が、所定の値(例えば、1℃)以上となった場合に平衡温度の予測処理を開始する。或いは、予測開始条件として、単に実測値が所定値を超えたか否かを判定するようにしても良い。例えば、実測値が所定の温度値T1(例えば32℃)を超えた場合に、平衡温度の予測を開始する。更に、上述したような複数の予測開始条件のアンドまたはオア条件を採用してもよい。ステップS306において予測処理が開始されると、ステップS302で起動された低体温計測処理とに加えてこの予測処理が並行して実行されることになる。
次に、ステップS307において、演算処理部223は、実測値が予め定められた温度値T2(例えば、34℃)に達したか否かを判定し、達していれば予測処理による予測値を計測結果として用いるためにステップS308に処理を進める。ステップS308において、演算処理部223はステップS302で開始した低体温計測処理を停止する。そして、ステップS309において、演算処理部223は、表示制御部227による表示部230への表示を予測処理により得られた予測値の表示へ切り替える。即ち、S307〜S309において、演算処理部223は、実測値が予め定められた温度値T2を超えた場合に、低体温計測処理を停止するとともに、表示を予測処理から得られた予測値に切り替えて、本処理を終える。この結果、予測処理による体温計測のみが行われるようになり、一般的な平衡温度予測式の電子体温計による体温計測と同様の動作となる。
ステップS310において、演算処理部223は低体温計測処理による計測が完了したか否かを判定する。低体温計測処理による計測が完了した場合とは、低体温計測処理による計測結果が得られた状態(または得られたとみなされる状態)である。従って、低体温計測処理による計測が完了したと判定された場合、処理はステップS311へ進み、ステップS306で予測処理が起動されていればこれを停止し、本処理を終える。この結果、図4に示す低体温計測処理のみが続行されることになる。
3.2 電子体温計における低体温計測処理の流れ
次に、図4のフローチャートを参照して、本実施形態による低体温計測処理を説明する。
ステップS401において、演算処理部223は、タイマ1による計時を開始する。そして、ステップS402においてタイマ2により所定の計測終了時間(好ましくは120〜240秒、本例では240秒:より確実に精度よく低体温を実測値として測定するため)が経過したか否かを判定する。ここで、計測終了時間の経過が検出されると、処理はステップS410へ進み、強制的に計測完了(タイムアップ)とする。ステップS410以降の処理については後述する。
計測終了時間が経過していなければ、ステップS403において、演算処理部223は、実測値の経時変化に基づいて低体温計測条件を満足するか否かを判定する。例えば、実測値の経時変化の変化率が正の所定値を超える場合に、低体温計測を開始すると判定する。なお、上述した予測開始条件(S305)で用いられる変化率よりも、低体温計測の開始条件で用いられる変化率のほうが小さい値とすることが好ましい。被検者が低体温症となっている場合、温度値の上昇率は通常の被検者を計測した場合よりも小さくなると想定されるためである。低体温計測開始条件を満足しない場合は、処理はステップS402に戻る。
演算処理部223で低体温計測開始条件が満足されていると判定された場合、処理はステップS404へ進み、演算処理部223はタイマ2による計時を開始する。そして、演算処理部223は、タイマ2により所定時間(好ましくは40〜60秒、本例では40秒:より確実に精度よく低体温を実測値として測定するため)が経過した後であって、実測値の計時変化が所定範囲となった場合に、低体温計測が完了したと判断する(ステップS405、S406)。なお、ステップS406においては、例えば、実測値の変化が0.02℃/8秒以下となった場合に、実測値が安定したことを検出、即ち、低体温計測が完了したと判断する。ステップS406で実測値の安定が検出されると、演算処理部223は、音声出力部240により、或いはブザーを鳴動して、その旨をユーザに伝える(ステップS410)とともに、実測値表示をピークホールドする(ステップS411)。これらステップS410とステップS411により、低体温計測処理は計測完了となり、上述したステップS310では低体温計測処理のこの状態を検出することになる。
一方、ステップS405におけるタイマ2のタイムアップ及びステップS406における温度の安定を待つ間に、ステップS401で起動したタイマ1によりタイムアップが検出された場合、演算処理部223は処理をステップS410に進め、強制的に計測完了とする。なお、このように、タイマ1の計時が240秒を超えたことにより(S402、S407のYES)ステップS410が実行された場合も、ステップS310では低体温計測処理の終了と判断されるものとする。
また、ステップS408において、演算処理部223は、低体温計測のやり直しが必要か否かを判定する。本実施形態では、実測値の計時変化が、負方向へ変化し、その下降率が所定値を超えた場合に、計測のやり直しが必要と判定される。やり直しが必要と判定されなければ処理はステップS405に戻り、上述の処理が繰り返される。一方、やり直しが必要と判定された場合には、処理はステップS409へ進む。ステップS409において演算処理部223はタイマ2をリセットし、処理をステップS402へ戻す。このようなやり直しの判定により、ユーザが被検者の体温を計測しようとした際に、金属キャップ102に触れて実測値を上昇させてしまった場合でも、計測をやり直すことができる。
また、ステップS402、S407により、低体温計測処理が開始されたものの、実測値が外気温のままであったり、何らかの理由で実測値が低下していったりするような場合、或いは、低体温計測開始条件を満足したものの温度がいつまでも安定しないような場合に、低体温計測処理を強制的に完了するようにしたので、計測条件(環境)によっていつまでも計測が完了しないというような事態を回避できる。
3.3 電子体温計における予測処理の流れ
図5は、本実施形態の電子体温計100による予測処理を説明するフローチャートである。ステップS305で予測処理開始条件が満たされたと判断した場合には、以下に説明する予測処理が開始される。なお、予測処理は以下のものに限られず、周知の予測処理を適用することができる。
ステップS501において、予測処理開始条件が成立したと判断されたときの実測値を計測したタイミングを、予測体温演算の基準点(t=0)として設定する。つまり、電子体温計100における予測処理では、急激な温度上昇が計測されると、被検者が、所定の計測部位(例えば、腋下)に電子体温計100を装着したものとみなしている。続いて、ステップS502において、温度データの取り込みを開始する。より具体的には、出力された温度データと、当該温度データを計測したタイミングとを、時系列データとしてRAM226に記憶する。
次に、ステップS503において、演算処理部223は、ステップS502において記憶された温度データを用いて、所定の予測式により、予測体温を演算する。すなわち、計測された温度データから、サーミスタ213の外部温度との熱平衡状態における温度(熱平衡温度)を推定する。なお、この推定処理は、体温計測開始条件の成立を基準点(t=0)とし、基準点から所定時間(例えば25秒)が経過した後の所定期間(例えば、t=25秒〜45秒の20秒間)において行われる。なお、ステップS309で表示を予測値に切り替えた場合、この予測体温の演算において推定値として算出された予測値が表示されることになる。
ステップS504において、演算処理部223は、上記の所定期間(本例ではt=25〜45秒)において、ステップS304において算出された一定区間(例えば、5秒間)にわたる予測値が、予め設定された予測成立条件を満たすか否かを判断する。具体的には、一定区間における熱平衡温度の推定値が所定の範囲(例えば、0.1℃)以内に収まっているか否かを判断する。
ステップS504において、予測成立条件を満たすと判断された場合には、直ちにステップS505に進み、温度計測を終了するとともに、ステップS506に進み、予測体温の演算が終了した旨の音声を出力し、表示部230に、演算された予測体温を表示する。一方、ステップS504において、予測成立条件を満たさない状態のまま所定期間を過ぎたと判断された場合には、ステップS508に進む。ステップS508では、所定時間(本例ではt=45秒)を経過しても推定値が得られなかったと判断し、温度計測を強制終了する。なお、強制終了した場合には、その際に演算されていた予測体温を、表示部230に表示する(ステップS506)。このとき表示部230や音声出力部240(ブザー)を用いて体温計測が強制終了された旨を報知するようにしてもよい。
ステップS507では、体温計測終了指示を受け付けたか否かを判断する。ステップS507において、体温計測終了指示を受け付けていないと判断された場合には、ステップS502に戻る。
一方、ステップS507において、体温計測終了指示を受け付けたと判断された場合には、電源部をOFFにする。体温計測終了指示は、たとえば電源ON/OFFスイッチ103により、使用者によってなされるものとする。或いは、新たな体温計測が所定時間を超えて実行されなかった場合に体温計測終了が指示されたと判断するようにしてもよい。あるいは、電子体温計100が永久磁石を内蔵した収納ケース(不図示)に収納されることで、マグネットリードスイッチがOFFし、電源部250からの電源がOFFされる。
図6は、以上説明した本実施形態の電子体温計100による温度表示を説明する図である。被検者の体温を計測した場合、実測値が所定温度値T0(20℃)から所定温度値T2(34℃)の間は、実測値が表示される。予測開始条件により予測開始が判定されると(図6では、実測値がT1を超えることを条件としている)、予測計算が開始されるが、この時点では実測値の表示が継続される。その後、実測値が所定温度値T2(34℃)を超えると、表示部230への表示が、予測計算による予測値に切り替わる。実測値601のように所定温度値がT2(34℃)を超えない場合には、低体温計測処理が継続され、実測値表示が継続される。そして、低体温計測処理により、計測の開始と実測値の安定が検出されれば、その実測値が体温計測結果(低体温時の計測値)であるとしてユーザに報知される。
以上をまとめると、本実施形態の電子体温計100では、
・体温が温度値T2(本例では34℃)以上であった場合は、通常の平衡温度予測機能を持つ電子体温計と同様の動作となる。
・体温が、外気温より高いが温度値T2(本例では34℃)を超えない場合には、実測値の安定(例えば、0.02℃/8秒以下)が検出された時点で音声出力部240またはブザーの鳴動によりその旨を報知し、そのときの実測値を低体温計測処理による計測結果として表示する。
・体温が外気温と同じ場合、低体温開始条件を満足しない状態が所定時間(本実施形態ではタイマ1による時間)継続することになり、低体温計測処理により計測の終了を報知するべく音声出力部240による音声出力またはブザーの鳴動がなされる。
・体温が外気温より低い場合、低体温開始条件を満足しない状態が所定時間(本実施形態ではタイマ1による時間)継続することになり、低体温計測処理により計測の終了を報知するべく音声出力部240による音声出力またはブザーの鳴動がなされる。
なお、予測開始(t=0)から所定時間(例えば4分30秒)が経過した場合に、予測表示を更に実測表示に切り替えるようにしてもよい。更に、予測開始(t=0)から所定時間(例えば、10分)が経過した場合に、10分値として計測値をホールドするようにしても良い。
以上のように、本実施形態によれば、予測式体温計としての機能を維持しながら、低体温症の状態にある被検体の体温を計測することが可能な電子体温計が提供される。

Claims (7)

  1. 検温素子により検出した被測定部位における温度の実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測する予測手段を有する電子体温計であって、
    前記検温素子が検出した実測値が予測開始条件を満たしたことを検出した場合に前記予測手段による予測を開始する予測実行手段と、
    前記検温素子が検出した実測値の経時変化に基づいて低体温計測を開始するか否かを判定し、前記低体温計測を開始すると判定された後に実測値の経時変化が安定したことを検出した場合に計測完了を報知する低体温計測手段と、
    前記実測値が第1の温度値を超えるまでは実測値を表示し、実測値が前記第1の温度値を超えた場合には前記予測手段から得られた予測値を表示する表示手段とを備えることを特徴とする電子体温計。
  2. 前記予測開始条件とは、実測値の経時変化の率が所定値を超えたこと、及び/または、実測値が第2の温度値を超えたことであることを特徴とする請求項1に記載の電子体温計。
  3. 前記低体温計測手段は、実測値が前記第1の温度値を超えた場合にはその機能を停止することを特徴とする請求項1または2に記載の電子体温計。
  4. 前記低体温計測手段は、前記低体温計測を開始すると判定された後であって、当該判定から所定時間を経過した後に、実測値の経時変化の率が所定範囲となった場合に計測完了を報知することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子体温計。
  5. 前記低体温計測を開始すると判定された後であって、前記計測完了の前に、実測値の経時変化の変化率が負方向へ所定値を超えた場合には、低体温計測を開始するか否かの判定まで処理を戻し、低体温計測をやり直すことを特徴とする請求項4に記載の電子体温計。
  6. 前記表示手段は、前記低体温計測手段が計測完了の報知を行った場合に、前記実測値の表示をピークホールドすることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電子体温計。
  7. 検温素子により検出した被測定部位における温度の実測値の経時変化に基づいて平衡温度を予測する予測機能を有する電子体温計の制御方法であって、
    前記検温素子が検出した実測値が予測開始条件を満たしたことを検出した場合に前記予測機能による予測を開始する予測実行工程と、
    前記検温素子が検出した実測値の経時変化に基づいて低体温計測を開始するか否かを判定し、前記低体温計測を開始すると判定された後に実測値の経時変化が安定したことを検出した場合に計測完了を報知する低体温計測工程と、
    前記実測値が第1の温度値を超えるまでは実測値を表示し、実測値が前記第1の温度値を超えた場合には前記予測工程で開始された前記予測機能から得られた予測値を表示する表示工程とを備えることを特徴とする電子体温計の制御方法。
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