JP2013044625A - 体温計 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱流式体温計において、測定精度の向上を図る。
【解決手段】 被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計６００であって、第１の熱抵抗体１１３及び第２の熱抵抗体１２３と、均一化部材１３０と、断熱部材４０１と、を備え、第１の温度センサ１１１、１２１から延設された配線は、断熱部材４０１の、前記体表面に接触する側の面を通ってから、立ち上がりポイントに到達するように敷設されていることを特徴とする。
【選択図】 図６

Description

本発明は、体温計に関するものである。

被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する体温計として、従来より、非加熱型の体温計が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。

一般に、非加熱型の体温計には、被検体の体表面に貼り付けた際に体表面に接触する第１の温度センサと、該第１の温度センサに対して断熱材を介して対向した位置に配される第２の温度センサと、から構成される温度センサのペアが少なくとも２組備えられている。そして、各温度センサのペアが配されるそれぞれの断熱材の厚さを、互いに異なるように構成し、各温度センサのペアにおける第１の温度センサと第２の温度センサとの温度差をそれぞれ検出することで、深部からの熱流量を求め、深部の体温を算出することとしている（このような測定方式から、以下、本明細書では、かかる体温計を「熱流式体温計」と称することとする）。

特開２００７−２１２４０７号公報 特開２００９−２２２５４３号公報

しかしながら、熱流式体温計は測定誤差が大きく、深部の体温を高精度に測定することは困難である。このため、実用化にあたっては測定精度に影響を及ぼす要因を個別に調べ、それらの要因を排除する対策を講じていくことが不可欠である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する熱流式体温計において、測定精度の向上を図ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る体温計は以下のような構成を備える。即ち、
被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計であって、
前記体表面に接触する側に第１の温度センサが配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサがそれぞれ配された、第１の熱抵抗体及び第２の熱抵抗体と、
前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面と対向する側の面を覆うように構成される均一化部材と、
前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の側面を取り囲むように配された断熱部材と、
前記体表面に接触する側の面と対向する側に配され、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの検出結果を処理する処理部と、を備え、
前記第１の温度センサの検出結果を前記処理部に送信するための配線は、所定の位置を立ち上がりポイントとして、前記体表面に接触する側から、該体表面に接触する側の面と対向する側まで敷設されており、かつ、前記第１の温度センサから延設された前記配線は、前記断熱部材の、前記体表面に接触する側の面を通ってから、前記立ち上がりポイントに到達するように敷設されていることを特徴とする。

本発明によれば、被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する熱流式体温計において、測定精度を向上させることが可能となる。

熱流式体温計の測定原理を説明するために、熱流式体温計における熱流を、電気回路相似法を用いて電気回路として表現した図である。 測定誤差のシミュレーション結果を示す図である。 測定精度に影響を及ぼす要因を示す概念図である。 測定精度に影響を及ぼす要因を排除する対策を講じた熱流式体温計の断面構成を示す図である。 測定精度に影響を及ぼす他の要因を説明するための図である。 測定精度に影響を及ぼす他の要因を排除する対策を講じた熱流式体温計の断面構成を示す図である。 熱流式体温計の平面構成を示す図である。 熱流式体温計と、該熱流式体温計と通信可能な体温表示装置とを備える体温測定システムの外観構成を示す図である。 処理部を備える熱流式体温計の機能構成を示す図である。 体温表示装置の機能構成を示す図である。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら説明する。

［第１の実施形態］
１．熱流式体温計による深部体温の測定原理
はじめに、熱流式体温計（被検体の体表面に貼り付け、被検体の深部の体温を測定する体温計であって、加熱機能を有していないタイプの体温計）における、深部体温の測定原理について簡単に説明する。

図１は、熱流式体温計の測定原理を説明するために、熱流式体温計における熱流を、電気回路相似法を用いて電気回路として表現した図である。

図１に示すように、熱流を電流Ｉ、温度を電圧Ｔ、熱抵抗を電気抵抗Ｒとすることで、熱流式体温計における熱流は、等価回路１００により表現することができる。

図１において、Ｔｂは深部体温を、Ｒｔは被検体の皮下組織の熱抵抗を、Ｔｔ１は第１の温度センサ１１１において検出された温度を、Ｔａ１は第２の温度センサ１１２において検出された温度を、Ｒａ１は熱抵抗体（第１の熱抵抗体）１１３の熱抵抗値をそれぞれ示している。また、Ｔｔ２は第１の温度センサ１２１において検出された温度を、Ｔａ２は第２の温度センサ１２２において検出された温度を、Ｒａ２は熱抵抗体（第２の熱抵抗体）１２３の熱抵抗値をそれぞれ示している。更に、Ｔｃは外部温度を、Ｒｃは、外気側の測定温度を均一化させるための均一化部材１３０と外界との間の熱抵抗値をそれぞれ示している。

等価回路１００では、電圧（Ｔｂ−Ｔｃ）が印加されているものと置き換えることができることから、等価回路１００内にはその電圧に応じて電流Ｉが流れると仮定することができる。

このうち、熱抵抗体１１３における熱流を電流Ｉ１、熱抵抗体１２３における熱流を電流Ｉ２とすると、電流Ｉ１及び電流Ｉ２は下式（１）、（２）のように表すことができる。

そして、それぞれの式を変形すると、下式（３）、（４）のようになる。

ここで、皮下組織の熱抵抗Ｒｔは、個人ごと及び部位ごとに異なり、一定ではない。そこで、上式（３）、（４）からＲｔを削除すべく、Ｒｔについて求めると、下式（５）のようになる。

そして、上式（５）を上式（４）に代入することで、下式（６）が求められる。

ここで、Ｒａ１及びＲａ２は既知であるため、４つの温度（Ｔｔ１、Ｔｔ２、Ｔａ１、Ｔａ２）が検出されることで、深部体温Ｔｂを求めることができる。

２．体温計における測定誤差についてのシミュレーション
次に、上述した測定原理により深部体温を測定する熱流式体温計における測定誤差のシミュレーションについて説明する。上記熱流式体温計における測定誤差を検討するにあたり、本願出願人は、体温計の形状（直径及び厚み）に着目し、体温計の形状（直径及び厚み）を様々に変化させた場合の測定誤差についてシミュレーションを行った。

図２は、熱抵抗体１１３、１２３の材質として、熱伝導率０．２５［Ｗ／ｍ・Ｋ］のポリアセタール（ＰＯＭ）を使用し、外気側の測定温度を均一化させるための均一化部材１３０として、熱伝導率２３６［Ｗ／ｍ・Ｋ］のアルミニウムを使用した場合の、各熱抵抗体１１３、１２３の形状（直径及び厚み）の違いによる測定誤差のシミュレーション結果を示したものである。

図２において、２０１は熱抵抗体１１３の厚みを１０ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを２０ｍｍとした場合において、各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。

また、２０２は熱抵抗体１１３の厚みを５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを１０ｍｍとした場合において、各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。

同様に、２０３は熱抵抗体１１３の厚みを２．５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを５ｍｍとした場合において、また、２０４は熱抵抗体１１３の厚みを１ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを２ｍｍとした場合において、更に、２０５は熱抵抗体１１３の厚みを０．５ｍｍ、熱抵抗体１２３の厚みを１ｍｍとした場合において、それぞれ各熱抵抗体１１３、１２３の直径を１０ｍｍ〜３０ｍｍの間で変化させた場合の、測定値の変化を示したグラフである。

図２によれば、熱抵抗体１１３、１２３の直径が大きくなるほど（紙面右側にいくほど）、測定値が設定温度に近づく（つまり、測定誤差が小さくなる）ことがわかる。また、熱抵抗体１１３、１２３の厚みが薄くなるほど（紙面上側にいくほど）、測定値が設定温度に近づく（つまり、測定誤差が小さくなる）ことがわかる。

したがって、熱流式体温計では、熱抵抗体の厚みを薄くし直径を大きくするほど、測定誤差が小さくなるものと推測される。

３．シミュレーション結果の検討
上記シミュレーション結果について検討する。図３は、上記シミュレーション結果に基づいて検討した、測定誤差の要因を示す概念図である。図３において、３０１は被検体の深部体温を示している。

上述した深部体温の測定原理を考慮すると、深部体温３０１からの熱流は、そのすべてが熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３を通過して（つまり、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１２１、１２２のいずれかを通過して）、均一化部材１３０より外部に放散されることが望ましい。しかしながら、実際には、深部体温３０１からの熱流は、被検体の皮下組織を通過する間に拡散し、その一部は、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から（つまり、熱抵抗体１１３、１２３を通過せずに）、直接外部に放散される（矢印３１１、３２１参照）。

また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３に入射した熱流のうち、その一部は、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３を通過せず（つまり、第１の温度センサ１１１は通過しても第２の温度センサ１１２は通過せず、あるいは、第１の温度センサ１２１は通過しても第２の温度センサ１２２は通過せず）、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面から外部に放散される（矢印３１２、３２２参照）。

ここで、熱流３１２、３２２については、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面の面積を小さくすることで（つまり、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の厚さを薄くすることで）、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの放散を直接的に抑えることができる（このことは、図２において、熱抵抗体１１３、１２３の厚みが薄くなるほど（図２の紙面上側にいくほど）、測定値が設定温度に近づくことから導くことができる）。

また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の直径を大きくすることで、熱流３１２、３２２の、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を、間接的に抑えることが可能であると考えられる（このことは、図２において、熱抵抗体１１３、１２３の直径が大きくなるほど（図２の紙面右側にいくほど）、測定値が設定温度に近づくことから導くことができる）。

なお、このような熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の直径を大きくすることに伴う効果は、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面に断熱部材を配することによっても享受可能である。断熱部材を配することにより、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の直径を小さくしたとしても、断熱部材によって直接的に熱流３１１、３２１の放散を抑えることができるからである。

なお、熱抵抗体が直径１０ｍｍで、厚さがそれぞれ１ｍｍ及び２ｍｍの２つの熱抵抗体の組み合わせからなる体温計を試作し、生体の代わりに約３７℃に加温した恒温水槽内のお湯の上に皮膚及び皮下組織に見立てたプラスチック製の板を載せることで疑似生体を生成し、当該疑似生体を用いて実験したところ、周囲に断熱部材を配さない場合には、水温に対して前記式（６）を用いて計算した深部温度とは、約１．１℃の差が生じたが、熱抵抗体の周囲に断熱部材を配すると、誤差は約０．１℃となり、図２で示された熱抵抗体の直径が３０ｍｍの場合の計算結果とほぼ一致する結果を得ることができた。

更に、熱抵抗体１１３、１２３よりも、熱伝導率の高い均一化部材１３０により、熱抵抗体１１３、１２３の上面全体を覆うことで、熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流は、熱伝導率の高い均一化部材１３０側から（つまり、熱抵抗体１１３、１２３の上面側から）、より放散されることとなる（なお、この場合、均一化部材１３０の熱抵抗体１１３、１２３を覆う側と反対側（背面側）の面は露出していることが前提である。ただし、ここでいう露出とは、背面側の面が外気に直接接触する場合のみならず、背面側の面に施されたコーティング剤やその他の材質を介して外気に接触する場合も含まれるものとする）。つまり、熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流の方向を、体表面に対して略垂直方向に向けることにより、熱抵抗体１１３、１２３の側面からの熱流３１２、３２２の放散を、間接的に抑えることができると考えられる。

以上のことから、熱流式体温計においては、
・熱抵抗体１１３及び１２３の厚みを薄くする、
・熱抵抗体１１３及び１２３の側面に断熱部材を配置する、
・熱抵抗体１１３及び１２３よりも熱伝導率の高い均一化部材１３０により熱抵抗体１１３及び１２３の上面全体を覆う、
・均一化部材１３０の背面は露出させる、
ことで、測定誤差を小さくさせることが可能であると考えられる。

４．熱流式体温計の断面構成
上記「３．」の要件を満たす構成を有する熱流式体温計について、図４を用いて説明する。図４は、上記「２．」で説明した測定精度に影響を及ぼす要因を排除する対策を講じた熱流式体温計４００の断面構成を示す図である。図４において、１１１、１２１は、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側に位置する第１の温度センサであり、１１２、１２２は第１の温度センサ１１１及び１２１に対向する側に配された第２の温度センサである。なお、第１及び第２の温度センサ（１１１、１２１、１１２、１２２）は、例えば、熱電対により構成されているものとする。

１１３は第１の温度センサ１１１と第２の温度センサ１１２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。同様に、１２３は第１の温度センサ１２１と第２の温度センサ１２２との間に配され、被検体の体表面からの熱流を通過させる熱抵抗体である。

なお、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３は、それぞれ、熱伝導率が０．２５［Ｗ／ｍ・Ｋ］のポリアセタールにより構成されているものとする。また、熱抵抗体１１３は、厚さ１ｍｍで直径が１０ｍｍの平板形状を有しており、熱抵抗体１２３は、厚さ２ｍｍで直径が１０ｍｍの平板形状を有しているものとする。そして、第１の温度センサ１１１、１２１及び第２の温度センサ１１２、１２２はそれぞれ、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３内の中央位置に配置されているものとする。

このような形状・配置を有することにより、熱流式体温計４００では、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散を抑えることが可能となる。また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面から熱流が放散したことによる、第１の温度センサ１１１、１１２及び第２の温度センサ１２１、１２２への影響を極力抑えることが可能となる。

また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面には、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３よりも熱伝導率が低いかまたは同程度で、断熱部材４０１（例えば、発泡ゴムやポリウレタン等）が配されている。これにより、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の周囲の体表面からの熱流の放散を直接的に抑えることができる。なお、当該断熱部材４０１は体表面の形状に沿って変形させることができるため、熱流式体温計４００を体表面に密着して貼り付けるのに適しているという利点もある。

なお、断熱部材４０１は、隣接する熱抵抗体１１３、１２３よりも厚みがあり、熱抵抗体１１３、１２３は、それぞれ、断熱部材４０１の中央に設けられた開口穴に嵌めこまれているものとする。これにより、熱抵抗体１１３、１２３の側面は、断熱部材４０１により取り囲まれることとなる。

このような形状・配置を有することにより、熱流式体温計４００では、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散を直接的に抑えることが可能となる。

なお、断熱部材４０１の上面はプラスチックフィルム４０２により覆われているものとする。

一方、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面には、熱伝導率２３６［Ｗ／ｍ・Ｋ］のアルミニウムからなる均一化部材１３０が配されており、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の上面全体を覆っている。これにより、熱抵抗体１２３の上面及び熱抵抗体１２３の上面（つまり、熱流が放散される外気側）の温度が均一化されるとともに、（熱抵抗体１１３、１２３を通過する熱流の方向を、体表面に対して略垂直方向に向けることにより、）熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の側面からの熱流の放散を間接的に抑えることができる。

一方、図４の体表面に接触する側の面において、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３及び断熱部材４０１はそれぞれの底面が同一平面を形成するように配置され固定されている。この結果、被検体の体表面に貼り付けた際に、熱抵抗体１１３の底面及び熱抵抗体１２３の底面及び断熱部材４０１がそれぞれ、被検体の体表面に対して隙間なく貼り付けられることとなる。

また、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３の底面は、それぞれ、アルミテープ等の熱伝導性のよい熱伝導部材４０３、４０４により覆われており、更に、熱流式体温計４００の体表面側全体は、貼り付けテープ（粘着層）４０５及び貼り付けテープ（剥離紙）４０６により覆われている。これにより、熱流式体温計４００を被検体の体表面に容易に装着することができる。

５．熱流式体温計の測定精度に影響を及ぼす他の要因についての検討
次に、図４のような構成を有する熱流式体温計４００において、測定精度に影響を及ぼすその他の要因について更に検討する。なお、図４のような構成を有する熱流式体温計４００において、測定精度に影響を及ぼす他の要因として、例えば、温度センサの配線経路が挙げられる。

熱流式体温計４００において、第１及び第２の温度センサ１１１、１１２、１２１、１２２において検出された信号（検出結果）は、配線を介して、該信号を処理するＲＦ−ＩＤタグ等の処理部（不図示）へと送信される。ここで、処理部は、外側（体表面に接触する側と反対側）に配される（例えば、断熱部材の上側あるいは、均一化部材１３０の上方側に配される）ことが想定されるため、第１の温度センサ１１１、１２１において検出された信号を処理部に送信するための配線は、熱流式体温計４００内を、体表面に接触する側から該体表面に接触する側と反対側の面に向かって横断するように敷設されることとなる。

このため、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３に入射した熱流の一部は、当該配線を伝って外部に放散されることが考えられ、測定精度に影響を及ぼすものと推定される。具体的には、熱流が熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３を通過せず（つまり、第１の温度センサ１１１は通過しても第２の温度センサ１１２は通過せず、あるいは、第１の温度センサ１２１は通過しても第２の温度センサ１２２は通過せず）、第１の温度センサ１１１、１２１の配線を伝って外部へと放散されることが考えられる。

そこで、本願出願人は、温度センサの配線経路を変更させた場合の測定精度への影響について実験した。図５は、生体の代わりに約３７℃に加温した恒温水槽内のお湯の上に皮膚及び皮下組織に見立てたプラスチック製の板を載せることで疑似生体を生成し、当該疑似生体を用いて、１）第１の温度センサ１１１、１２１の配線を、上方から引き出した場合（Ａ−１）、２）第１の温度センサ１１１、１２１の配線を、横から引き出した場合（Ａ−２）とで、測定誤差にそれぞれどのような差異が生じるかを調べたものである。

図５の（Ｂ）において、縦軸は、検出結果に基づいて算出された温度値と実際の水温との差（測定誤差）を示している。また、横軸は、配線経路を示しており、左側は、１）の配線経路（Ａ−１）を、右側は、２）の配線経路（Ａ−２）を示している。

図５に示すように、複数回にわたって測定を行ったところ、第１の温度センサ１１１、１２１の配線を上方から引き出す配線経路の方が、横から引き出す配線経路と比べて、測定誤差が大きく、かつ、測定誤差のばらつきも大きいことがわかった。

６．配線経路に起因する測定誤差を低減させるための要件
上記実験結果を踏まえ、第１の温度センサ１１１、１２１の配線経路に起因する測定誤差を低減させるための要件について検討する。

図５に示したように、第１の温度センサ１１１、１２１の配線を横から引き出す配線経路の方が、測定誤差が小さいうえに、測定誤差のばらつきも小さい。このような実験結果となったのは、第１の温度センサ１１１、１２１の配線を横から引き出す配線経路では、第１の温度センサ１１１、１２１から延設された配線が、断熱部材４０１の下側を通過しているためであると推定される。

図３を用いて説明したように、熱抵抗体１１３及び１２３の側面に断熱部材４０１を配した場合、熱流３１２、３２２の放散は直接的に抑えられることとなる。そして、熱流３１２、３２２の放散が抑えられている状態とは、熱抵抗体１１３及び１２３の下面と、断熱部材の下面の温度差が小さい状態であるということができる。

つまり、第１の温度センサ１１１、１２１から延設された配線を断熱部材４０１の下側へと迂回させることで、第１の温度センサ１１１、１２１からの距離に比例する温度勾配が小さくなり、第１の温度センサ１１１、１２１の配線を伝う熱流が極力抑えられるものと推定される。

このようなことから、第１の温度センサ１１１、１２１の配線は、熱抵抗体１１３及び１２３の下面との温度差が小さい断熱部材４０１の下面側を迂回させたうえで、外部へと引き出すように構成することが、配線経路に起因する測定誤差を低減させるのに有効であるといえる。

７．熱流式体温計の断面構成
上記「６．」の要件を考慮し、上記熱流式体温計４００に対して、適切な経路により配線を敷設した熱流式体温計について、図６を用いて説明する。図６は、上記熱流式体温計４００に対して、上記「６．」の要件を満たすように配線を敷設した熱流式体温計６００の断面構成を示す図である。なお、第１及び第２の温度センサ１１１、１２１、１１２、１２２の配線以外の構成について上記熱流式体温計４００と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図６に示すように、第１の温度センサ１１１の配線６０１は、熱抵抗体１１３の下面を通って断熱部材４０１との境界位置まで到達した後、一旦、断熱部材４０１の下面を迂回したうえで、再び、熱抵抗体１１３と断熱部材４０１との境界位置に戻る。

熱抵抗体１１３と断熱部材４０１との境界位置は、配線６０１を上方に引き出すための立ち上がりポイントとなっており、当該立ち上がりポイントまで戻った配線６０１は、当該立ち上がりポイントにて上方へと向かい、引き出しポイントにて外部へと引き出されることで、外側に配された不図示の処理部に接続されることとなる。

同様に、第１の温度センサ１２１の配線６０２は、熱抵抗体１２３の下面を通って断熱部材４０１との境界位置まで到達した後、一旦、断熱部材４０１の下面を迂回したうえで、再び、熱抵抗体１２３と断熱部材４０１との境界位置に戻る。

熱抵抗体１２３と断熱部材４０１との境界位置は、配線６０２を上方に引き出すための立ち上がりポイントとなっており、当該立ち上がりポイントまで戻った配線６０２は、当該立ち上がりポイントにて上方へと向かい、引き出しポイントにて外部へと引き出されることで、外側に配された不図示の処理部に接続されることとなる。

なお、図６の例では、第２の温度センサ１１２、１２２の配線６０３、６０４についても、熱抵抗体１１３（または熱抵抗体１２３）と断熱部材４０１との境界位置において、下方へと向かい、一旦、断熱部材４０１の下面を迂回したうえで、再び、熱抵抗体１１３（または熱抵抗体１２３）と断熱部材４０１との境界位置に戻り、配線６０１（または配線６０２）と同様に、立ち上がりポイントにおいて上方に向かうことで、引き出しポイントにて外部へと引き出され、外側に配された不図示の処理部に接続される。

このように、熱流式体温計６００において、配線６０１〜６０４の配線経路を規定することで、配線６０１〜６０４を伝って熱流が放散されることを極力抑えることが可能となる。

なお、本実施形態において用いられる配線６０１〜６０４は、それぞれ、例えば、熱伝導率が４２０［Ｗ／ｍ・Ｋ］の銅からなる直径０．３２ｍｍの電線部と、外径が０．８４ｍｍの被覆部とから構成されているものとする。

８．測定誤差低減対策を施した熱流式体温計の平面構成
次に、熱流式体温計６００の平面構成について説明する。図７は、本実施形態に係る熱流式体温計６００の種々の平面構成を示した図であり、それぞれ、被検体の体表面に貼り付けた際に、体表面に接触する側の面と対向する側（つまり、背面側）から見た場合の平面図と、体表面に接触する側からみた場合の平面図と、その中間位置で切断した場合の平面図とを示している。

図７に示すように、配線６０１は断熱部材４０１の下側を迂回した後に、立ち上がりポイントにおいて、上方へと向かい、引き出しポイントにおいて外部へと引き出される。同様に、配線６０２は断熱部材４０１の下側を迂回した後に、立ち上がりポイントにおいて、上方へと向かい、引き出しポイントにおいて外部へと引き出される。

一方、配線６０３は、断熱部材４０１の下側まで下がった後に、断熱部材４０１の下側を迂回して、立ち上がりポイントにおいて、上方へと向かい、引き出しポイントにおいて外部へと引き出される。同様に、配線６０３は、断熱部材４０１の下側まで下がった後に、断熱部材４０１の下側を迂回して、立ち上がりポイントにおいて、上方へと向かい、引き出しポイントにおいて外部へと引き出される。

９．熱流式体温計を備える体温測定システムの外観構成
次に図６に示す熱流式体温計６００を備える体温測定システムについて説明する。図８は、熱流式体温計６００と、該熱流式体温計６００と通信可能な体温表示装置８００とを備える体温測定システムの外観構成を示す図である。

熱流式体温計６００は、ＲＦ−ＩＤタグ等の処理部（通信を行うためのアンテナ部を有し、検出された各温度センサの温度値を処理する処理部）を備えている。ＲＦ−ＩＤタグは、体温表示装置８００から、アンテナを介して電力供給（例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波による誘導起電力の発生による電力供給）を受け、処理部に含まれる電源回路（不図示）に電源が供給されることで、処理部全体が起動し、取得された深部体温データを、各種情報とともに体温表示装置８００に送信する。

体温表示装置８００は、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備えており、ＲＦ−ＩＤタグに近づけた際に、ＲＦ−ＩＤタグとの間で磁気結合し、ＲＦ−ＩＤタグの処理部に含まれる電源回路への電力供給と、ＲＦ−ＩＤタグからの深部体温データ及び各種情報の受信とを行う。

このように、図８に示す体温測定システムは、熱流式体温計６００が、ＲＦ−ＩＤタグを備え、体温表示装置８００が有するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動する構成となっているため、内部に電源を搭載しておく必要がなく、小型・軽量化を実現することができる。この結果、被検体の測定部位に長時間装着しておくことが容易となる。

また、測定結果は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの電磁波を送信するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタを備える体温表示装置８００を、熱流式体温計６００が貼り付けられた測定部位の５〜１５ｍｍ程度の位置に近づけるだけで読み取ることができるため、測定者による測定結果の確認・記録作業の負荷を大幅に軽減させることも可能となる。

１０．体温計の機能構成
次に、熱流式体温計６００の機能構成について説明する。図９は、ＲＦ−ＩＤタグ９００を備える熱流式体温計６００の機能構成を示す図である。

図９において、９１０はアンテナである。また、９１２は無線通信部であり、整流回路や昇圧回路等を備える。無線通信部９１２では、アンテナ９１０において生じた交流電圧を、所定の直流電圧に変換し、記憶部９１３及びコントロール部９１５に供給する。また、コントロール部９１５において取得された深部体温データを所定形式でアンテナ９１０を介して体温表示装置８００に送信する。

９１３は記憶部であり、ＲＦ−ＩＤタグ固有の識別情報等を記憶する。９１４はコントロール部であり、無線通信部９１２及び記憶部９１３の動作を制御する。また、センサ部９２０からの出力を処理し、深部体温データとして無線通信部９１２に送信する。

９２０はセンサ部であり、第１及び第２の温度センサ（１１１、１１２、１２１、１２２）が含まれる。

１１．体温表示装置の機能構成
次に、体温表示装置８００の機能構成について説明する。図１０は、体温表示装置８００の機能構成を示す図である。体温表示装置８００は、電池、充電池等で構成される電源部、電源ＯＮ／ＯＦＦスイッチを含む操作スイッチを備えているが、ここでは省略している。

図１０において、１０００はＲＦ−ＩＤリーダ／ライタであり、アンテナ１００１と、無線通信部１００２と、信号変換部１００３と、信号処理部１００４とを備える。

アンテナ１００１は、所定の周波数、例えば１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波を発生させて、熱流式体温計６００のＲＦ−ＩＤタグ９００のアンテナ９１０との間で磁気結合することで、ＲＦ−ＩＤタグ９００に電源を供給したり、ＲＦ−ＩＤタグ９００よりデータを受信したりする。

無線通信部１００２では、アンテナ１００１を介して熱流式体温計６００のＲＦ−ＩＤタグ９００に電源を供給するために、アンテナ１００１に印加する電圧を制御したり、アンテナ１００１を介して熱流式体温計６００のＲＦ−ＩＤタグ９００より受信したデータを信号変換部１００３に送信したりする。

信号変換部１００３では、無線通信部１００２より送信されたデータをデジタルデータに変換し、信号処理部１００４に送信する。

信号処理部１００４では、信号変換部１００３より受信したデジタルデータを処理しコントロール部１０１１に送信する。

コントロール部１０１１では、無線通信部１００２、信号変換部１００３、信号処理部１００４の動作を制御する。また、信号処理部１００４から送信された深部体温データを識別情報とともに記憶部１０１２に格納したり、表示部１０１３に表示したりする。更に、記憶部１０１２に格納された深部体温データを、識別情報とともに有線通信部１０１４を介して、他の情報処理装置（有線通信部１０１４を介して有線接続された他の情報処理装置）に送信したりする。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る熱流式体温計６００では、熱抵抗体の周囲の体表面からの熱流の放散に伴う温度センサへの影響を抑えるとともに、熱抵抗体の側面からの熱流の放散を抑える構成とした。また、温度センサの配線を介して熱流が放散するのを抑える構成とした。

この結果、熱流式体温計の深部体温の測定精度を向上させることが可能となった。

［第２の実施形態］
上記第１の実施形態では、温度センサ（１１１、１２１、１１２、１２２）として、例えば、熱電対により構成されているとしたが、サーミスタなど他の温度センサであってもよい。

上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の形状（厚さ及び直径）として、それぞれ、厚さ１ｍｍ、直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍ、直径２０ｍｍとしたが、本発明はこれに限定されない。

熱抵抗体１１３の厚さは、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲、直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であればよい。また、熱抵抗体１２３の厚さは、１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲、直径は、５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であればよい。ただし、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３の厚さの比は、予め決められた値であればどのような比であってもよいが、深部温度算出精度や製造の容易さを考慮すると、１：２程度であることが望ましい。また、熱抵抗体１１３と熱抵抗体１２３に対しては、それぞれ異なる熱伝導率を有する部材を用いるようにしてもよい。

また、上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３の材質として、ポリアセタールを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が同程度またはそれ以下の材質であれば、他の材質を用いてもよい。また、上記第１の実施形態では、均一化部材１３０の材質として、アルミニウムを用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、熱伝導率が熱抵抗体１１３、１２３よりも大きい材質であれば、他の材質を用いてもよい。

また、上記第１の実施形態では、断熱部材４０１の厚みが、隣接する熱抵抗体１１３、１２３の厚みよりも厚くなるように構成したが、本発明はこれに限定されない。また、上記第１の実施形態では、断熱部材４０１の材質として、発泡ゴムやポリウレタン等を用いることとしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂の発泡体であってもよく、熱抵抗体１１３及び熱抵抗体１２３よりも熱伝導率が低いかまたは同程度であればよく、柔軟性の高い他の材質を用いるようにしてもよい。

また、上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３及び１２３のそれぞれに、被検体の体表面に貼り付けた際に体表面に接触する第１の温度センサと、該第１の温度センサに対して熱抵抗体を介して対向した位置に配される第２の温度センサとから構成される温度センサのペアを配する構成としたが、本発明はこれに限定されず、均一化部材の効果で、熱抵抗体１１３及び１２３のそれぞれに配されている第２の温度センサを共有する構成としてもよい。

すなわち、熱抵抗体１１３には、第２の温度センサ１１２を配置せず、深部体温を算出する際、熱抵抗体１２３の第２の温度センサ１２２で検出された温度を用いるか、または、熱抵抗体１２３には、第２の温度センサ１２２を配置せず、深部体温を算出する際、熱抵抗体１１３の第２の温度センサ１１２で検出された温度を用いるようにしてもよい。また、均一化部材の体表面側の面のいずれかの位置に配置されていればよく、必ずしも第１の温度センサと対向した位置に配置されていなくてもよい。

［第３の実施形態］
上記第１の実施形態では、第１及び第２の温度センサより延設された配線を、断熱部材４０１の下面にて迂回させる構成としたが、本発明はこれに限定されず、第１の温度センサより延設された配線のみを、断熱部材４０１の下面にて迂回させる構成としてもよい。

また、上記第１の実施形態では、熱抵抗体１１３（または熱抵抗体１２３）と断熱部材４０１との境界位置を立ち上がりポイントとしたが、本発明はこれに限定されず、立ち上がりポイントは、任意の位置であってもよい。

［第４の実施形態］
上記第１乃至第３の実施形態では、熱流式体温計６００に処理部を配し、体温表示装置８００が有するＲＦ−ＩＤリーダ／ライタより電力供給を受けて作動させる構成とすることで、内部に電源を搭載させる必要がなくなり、熱流式体温計６００の小型・軽量化を実現することができたが、本発明はこれに限定されない。

例えば、小型の電池からなる電源を搭載させ、体温表示装置８００からの電力供給を受けることなく単独で動作可能とすることで、連続的に深部体温を測定可能なモニタとして構成してもよい。

その際、図９に記載された記憶部９１３は、処理部固有の識別情報等を記憶するだけでなく、コントロール部９１４において、センサ部９２０（第１、第２の温度センサ１１１、１１２、１２１、１２２）からの出力を処理（デジタル変換、プログラム化された計算式による演算等）し、算出された深部体温データを、時系列的に記録、保存する機能を有した構成となる。

このような構成とすることで、図８に示す体温測定システムは、操作者が必要なときに、体温表示装置８００を、熱流式体温計６００が貼り付けられた測定部位の５〜３０ｍｍ程度の位置に近づけるだけで、深部体温変動のトレンドを読み取ることができるようになり、長時間の体温変動管理に有用なシステムとして利用することが可能となる。

また、ここでは体温表示装置８００と、熱流式体温計６００との通信手段として、ＲＦ−ＩＤリーダ／ライタとＲＦ−ＩＤタグとを用いた通信方式を例に記載したが、本発明は当該通信手段に限定されず、他の無線通信方式や、有線での通信方式と組み合わせた構成であってもよい。

１００・・・等価回路、１１１・・・第１の温度センサ、１１２・・・第２の温度センサ、１１３・・・熱抵抗体、１２１・・・第１の温度センサ、１２２・・・第２の温度センサ、１２３・・・熱抵抗体、１３０・・・均一化部材、４００・・・熱流式体温計、４０１・・・熱伝導部材、４０２・・・熱伝導部材、４０３・・・貼付テープ（剥離紙）、４０４・・・貼付テープ（粘着層）、６００・・・熱流式体温計、６０１〜６０４・・・配線、８００・・・体温表示装置

Claims (9)

1. 被検体の体表面に接触させることで、深部体温を測定する体温計であって、
   前記体表面に接触する側に第１の温度センサが配され、前記体表面に接触する側の面と対向する側に第２の温度センサがそれぞれ配された、第１の熱抵抗体及び第２の熱抵抗体と、
   前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面と対向する側の面を覆うように構成される均一化部材と、
   前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体の側面を取り囲むように配された断熱部材と、
   前記体表面に接触する側の面と対向する側に配され、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサの検出結果を処理する処理部と、を備え、
   前記第１の温度センサの検出結果を前記処理部に送信するための配線は、所定の位置を立ち上がりポイントとして、前記体表面に接触する側から、該体表面に接触する側の面と対向する側まで敷設されており、かつ、前記第１の温度センサから延設された前記配線は、前記断熱部材の、前記体表面に接触する側の面を通ってから、前記立ち上がりポイントに到達するように敷設されていることを特徴とする体温計。
2. 前記第１の熱抵抗体は、厚さが０．５ｍｍ〜１０ｍｍで、前記第２の熱抵抗体は、厚さが１ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
3. 前記均一化部材は、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体よりも、熱伝導率が高い材質により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
4. 前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
5. 前記第１の熱抵抗体の前記体表面に接触する側の面と、前記第２の熱抵抗体の前記体表面に接触する側の面とが、同一平面を形成するように、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
6. 前記第１の熱抵抗体の側面と前記第２の熱抵抗体の側面との間に隙間が生じるように、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
7. 前記第１の熱抵抗体の側面及び前記第２の熱抵抗体の側面と、前記断熱部材との間に隙間が生じるように、前記第１の熱抵抗体及び前記第２の熱抵抗体が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。
8. 前記体表面に接触する側の面と対向する側に配置された前記第１の熱抵抗体の第２の温度センサ及び前記第２の熱抵抗体の第２の温度センサを、前記均一化部材の熱抵抗体の側に配置した１つの温度センサにより共有させたことを特徴とする請求項１に記載の体温計。
9. 前記第２の温度センサの検出結果を前記処理部に送信するための配線は、前記体表面に接触する側の面と対向する側から、前記体表面に接触する側まで敷設されており、かつ、前記断熱部材の、前記体表面に接触する側の面を通ってから、前記立ち上がりポイントにて、前記体表面に接触する側から、該体表面に接触する側の面と対向する側へと向かうように敷設されていることを特徴とする請求項１に記載の体温計。

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