JP2017184844A - 検出装置、第1検出システム、及び第2検出システム - Google Patents

検出装置、第1検出システム、及び第2検出システム Download PDF

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Abstract

【課題】アレルギー反応が生じたことを継続的に推定することができる検出装置、および検出装置を用いた検出システムを提供する。【解決手段】検出装置1は、アレルギー反応が発症したことを推定するための検出装置であって、非侵襲で皮膚内および/または皮膚面の複数の情報を、アレルギー反応を推定するための検出データとして取得する複数の検出部100を備えている。検出部は、皮膚温度を検出する皮膚温度検出部120と、皮膚温度以外の検出データを取得する1つ以上の検出部と、を備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、アレルギー反応を検出する検出装置、検出装置を用いた第1検出システム、
及び第2検出システムに関する。
従来、アトピー性皮膚炎などアレルギー疾患において、原因物質(アレルゲン)を特定
するためにパッチテストやIgE(免疫グロブリンE)抗体検査が行われている。これら
の検査は各病院で行われるか、専門の検査機関などにサンプルが送られて行われており、
検査の結果がわかるまでには長い期間を要している。
特許文献1には、半導体レーザーを線状に広げて被検部に照射し、照射スポットをライ
ンセンサー上に結像して走査信号を記憶する。そして、記憶されたデータを被検部とそれ
以外の領域ごとに解析して血流値を求め、両者の比を表示することで血流増加率を数値化
することで、アレルギー反応の度合いを精密に定量化できることが開示されている。
特開2004−267308号公報
アレルギー疾患の患者は、パッチテストやIgE抗体検査などにより、アレルゲンが何
かという情報を得ることができる。しかしながら、アレルギー疾患の患者にとって、特定
したアレルゲンとの接触をさけるためには、特定されたアレルゲンとどこで接触したかの
情報が必要となる。しかし、前記検査方法ではどこで接触したかの情報は得られないため
、患者は、日常生活において、アレルゲンへの接触が予想される行動や生活環境に対して
、できる限りの対策を取ることが必要となる。また、その対策の効果を検証することは、
再度同様の検査を行う必要があるが、日常生活に合せて都度検査を行うことは困難である

従って、アレルギー反応が生じたことを継続的に推定することができる検出装置、およ
び検出装置を用いた検出システムが要望されていた。
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下
の形態または適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る検出装置は、アレルギー反応が発症したことを推定するた
めの検出装置であって、非侵襲で皮膚内および/または皮膚面の複数の情報を、アレルギ
ー反応を推定するための検出データとして取得する複数の検出部を備えていることを特徴
とする。
このような検出装置によれば、非侵襲で皮膚内および/または皮膚面の複数の情報を、
アレルギー反応を推定するための検出データとして取得する複数の検出部を備えている。
これにより、使用者には痛みを感じさせずに、検出データを取得することができるととも
に、アレルギー反応を継続的に推定することが可能な検出装置を実現することができる。
[適用例2]上記適用例に係る検出装置において、検出部は、皮膚温度を検出する皮膚
温度検出部と、皮膚温度以外の検出データを取得する1つ以上の検出部と、を備えている
ことが好ましい。
このような検出装置によれば、皮膚温度以外の検出データの変化がある場合に、アレル
ギー反応を発症した場合の皮膚温度が、基準範囲内か範囲外かを判断することで、アレル
ギー反応の有無を推定することができる。
[適用例3]上記適用例に係る検出装置において、皮膚温度以外の検出データを取得す
る1つ以上の検出部は、血流量を検出する血流量検出部、血管径を検出する血管径検出部
、皮膚厚さを検出する皮膚厚検出部のいずれかを含んでいることが好ましい。
このような検出装置によれば、皮膚温度以外の検出データを取得する1つ以上の検出部
として、血流量検出部、血管径検出部、皮膚厚検出部のいずれかを含んでいることにより
、血流量、血管径、皮膚厚さの1つ以上の検出データにおいて、変化がある場合に、皮膚
温度を確認することによりアレルギー反応の有無を推定することができる。
[適用例4]上記適用例に係る検出装置において、検出部は平板部材に構成されている
ことが好ましい。
このような検出装置によれば、検出部が平板部材に構成されることにより、検出装置を
小型化、チップ化することができる。これにより、例えば、検出装置を腕などに携帯する
大きさとすることが容易となる。
[適用例5]上記適用例に係る検出装置において、検出部で取得した検出データを所定
の装置に送信する送信部を備えていることが好ましい。
このような検出装置によれば、検出部でアレルギー反応を推定するための検出データを
取得し、送信部でこの検出データを所定の装置に送信する。これにより、アレルギー反応
を継続的に推定できる検出装置を実現することができる。
[適用例6]上記適用例に係る検出装置において、検出データの取得は、アレルギー反
応物質の存在時間以内の時間間隔で行われることが好ましい。
このような検出装置によれば、検出データの取得は、アレルギー反応物質の存在時間以
内の時間間隔で行われることにより、例えば、即時型のアレルギー反応物質に対応してア
レルギー反応が発症したことを確実に推定することができる。
[適用例7]上記適用例に係る検出装置において、時刻測定部を備え、時刻測定部で測
定した時刻情報を検出データと共に送信することが好ましい。
このような検出装置によれば、時刻測定部を備えて測定した時刻情報を、検出データと
共に送信することにより、検出データと、検出データを取得した時の時刻情報とを関連付
けることができる。また、受信側となる所定の装置が、動作をしていない(電池切れ等)
場合にも、検出装置側に時刻情報と検出データとを持っているため、その後の対応を取る
ことができ、検出データを無駄にすることが無い。
[適用例8]上記適用例に係る検出装置において、位置特定装置を備え、位置特定装置
による位置情報および時刻情報を検出データと共に送信することが好ましい。
このような検出装置によれば、位置特定装置を備えることにより、検出データと、検出
データを取得した時の位置情報および時刻情報とを関連付けることができる。また、受信
側となる所定の装置が、動作をしていない(電池切れ等)場合にも、検出装置側に検出デ
ータ、位置情報および時刻情報を持っているため、その後の対応を取ることができ、検出
データを無駄にすることが無い。ここで、位置特定装置とは、例えばGPS(Global Pos
itioning System)である。
[適用例9]本適用例に係る第1検出システムは、上述したいずれかの検出装置と、検
出装置から送信された検出データを受信する受信部、および受信した検出データを処理し
て検出データと検出データに対応した環境データとを所定の記憶領域に記憶する処理部を
有する第1処理装置と、を備えることを特徴とする。
このような第1検出システムによれば、検出装置と第1処理装置とでシステムを構成す
ることにより、第1処理装置では、検出装置から送信された検出データを受信部で受信し
、受信した検出データを処理部で処理して検出データと検出データに対応した環境データ
とを所定の記憶領域に記憶する。これにより、検出装置から送信される検出データと、検
出データに対応する環境データ(例えば、時刻情報、位置情報)とを関連付けることが可
能となる。
[適用例10]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、処理部は、受信した皮膚
温度の検出データを基準に、アレルギー反応の有無を推定することが好ましい。
このような第1検出システムによれば、皮膚温度以外の検出データの変化がある場合に
、アレルギー反応を発症した場合の皮膚温度が、基準範囲内か範囲外かを判断することで
、アレルギー反応の有無を推定することができる。例えば、血流量や血管径に変化が有る
場合で、皮膚温度にも変化が有る場合には、アレルギー反応以外(例えば運動など)によ
る反応であるとし、アレルギー反応によるものではないと推定することができる。また、
血流量や血管径に変化が有る場合で、皮膚温度には変化が無い場合には、アレルギー反応
によるものであると推定することができる。
[適用例11]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、第1処理装置は、位置特
定装置を備え、位置特定装置による位置情報および時刻情報を含む環境データを取得する
ことが好ましい。
このような第1検出システムによれば、位置特定装置により、検出データと環境データ
(時刻情報、位置情報)とを容易に関連付けることができる。
[適用例12]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、検出データは、所定の位
置情報により分類されて保存されることが好ましい。
このような第1検出システムによれば、検出データが所定の位置情報により分類される
ことで、例えば、領域毎に検出データが分類される場合、領域毎の検出データ(アレルギ
ー反応の有無を推定した結果を含む)を確認することで、アレルギー反応が有りとして推
定されることが多い領域を確認すること等ができる。これにより、第1検出システムは、
使用者にアレルギー反応の発症が有りそうな場所を避けることを促すことが可能となる。
[適用例13]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、所定の位置情報は、位置
特定装置で取得した位置情報、または検出データと共に受信した位置情報を用いることが
好ましい。
このような第1検出システムによれば、所定の位置情報は、位置特定装置で取得した位
置情報を用いることでもよいし、検出データと共に受信した位置情報を用いることでもよ
い。特に、検出データと共に受信した位置情報を用いることにより、第1処理装置が動作
していなかった(例えば、電源が入っていなかった)場合にも、検出データと位置情報と
を欠損なく取得することができる。
[適用例14]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、検出データの保存は、所
定の位置情報に対応して時系列に保存されることが好ましい。
このような第1検出システムによれば、所定の位置情報(例えば、ある領域毎)に対応
して時系列で検出データが保存されることで、その領域での検出データを時系列で確認や
比較を行うことができる。
[適用例15]上記適用例に係る第1検出システムにおいて、検出データの保存は、ア
レルギー反応が有るとして推定された場合に行われることが好ましい。
このような第1検出システムによれば、アレルギー反応が有るとして推定された場合に
検出データを保存することにより、検出データを全て保存する場合に比べ、送受信の時間
を短縮したり、記憶容量を少なくすることができる。また、アレルギー反応が有るとして
推定された検出データと、その時の時刻情報や位置情報とを関連付けることで、アレルギ
ー反応によるアレルギー疾患を予防させることができる。
[適用例16]本適用例に係る第2検出システムは、上述したいずれかの複数の第1検
出システムと、複数の第1検出システムを構成する複数の第1処理装置と接続し、第1処
理装置からの検出データ、環境データを受信して保存する第2処理装置と、を備えること
を特徴とする。
このような第2検出システムによれば、複数の第1検出システムと、第2処理装置とで
システムが構成され、第2処理装置では、複数の第1処理装置と接続し、それぞれの第1
処理装置からの検出データ、環境データを受信して保存する。これにより、複数の第1検
出システムで得られた検出データや環境データを、第2処理装置に保存することができる
[適用例17]上記適用例に係る第2検出システムにおいて、第2処理装置は、受信し
た複数の検出データと環境データとにより、アレルギー反応が推定される位置領域を設定
し、設定した位置領域をそれぞれの第1検出システムの第1処理装置に送信することが好
ましい。
このような第2検出システムによれば、複数の第1検出システムで得られた検出データ
や環境データに基づいて、アレルギー反応が推定される位置領域(設定した位置領域)を
第1検出システム(第1処理装置)に送信することで、第2検出システムを使用する使用
者に対して、他の使用者のデータも含めて、アレルギー発症が推定される場所を予め知ら
せることが可能となる。
[適用例18]上記適用例に係る第2検出システムにおいて、第1検出システムの第1
処理装置は、取得する現在の位置情報が、第2処理装置から受信した位置領域の領域内に
位置する場合、警報を発することが好ましい。
このような第2検出システムによれば、第2検出システムを使用する使用者に対して、
警報することで、現在の位置が、アレルギー反応が推定される位置領域内であり、アレル
ギー症状を発症しやすい位置(アレルゲンに接触する可能性が大きい場所)であることを
認識させることができる。
第1実施形態に係る検出装置の概断面図。 第1検出システムの概構成を示す図。 第1検出システムの概構成を示す図。 検出装置の検出部の概平面図。 皮膚温度検出部の構造を示す概断面図。 血流量検出部の構造を示す概断面図。 血管径検出部の構造を示す概断面図。 検出装置の動作を示すフローチャート。 第1処理装置での動作を示すフローチャート。 第1処理装置でのデータ解析における動作を示すフローチャート。 第2実施形態に係る第2検出システムの概構成を示す図。
以下、実施形態に関して図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1は、本実施形態に係る検出装置1の概断面図である。図2、図3は、第1検出シス
テム3の概構成を示す図である。なお、図2では、検出装置1を構成する概ブロック図も
示している。
図1〜図3に示すように本実施形態の検出装置1は、アレルギー反応が発症したことを
推定するための検出装置であり、使用者の皮膚内および皮膚面の複数の情報を、アレルギ
ー反応の有無を推定するための検出データとして取得する。検出装置1は、人間の皮膚(
例えば腕)表面60に装着して使用される。なお、本実施形態の検出装置1は、非侵襲に
構成されており、人間の皮膚表面60に装着した際、針等を皮膚内部に穿刺することはな
い。
検出装置1は、図2、図3に示すように、概略、測定部10と送信部15とで構成され
ている。測定部10は、制御部110、3つの検出部100(皮膚温度検出部120、血
流量検出部130、血管径検出部140)、A/D変換部150等を備えて構成されてい
る。
図1に示すように、測定部10と送信部15は、平板部材としての回路基板103に実
装されて構成されている。詳細には、測定部10を構成する検出部100(皮膚温度検出
部120、血流量検出部130、血管径検出部140)は、回路基板103の下面側に実
装される。なお、下面側とは、検出装置1を皮膚表面60に固定した場合の、皮膚表面6
0に相対する側となる。また、制御部110、A/D変換部150(図1では図示省略)
、駆動用の電源部104、操作部(図示省略)等が、回路基板103の上面側に実装され
ている。
電源部104は、本実施形態では蓄電池で構成されている。蓄電池への充電を行う電源
コネクター(図示省略)は、後述するケース101、粘着パッド102から露出可能に設
置されている。また、操作部(図示省略)は、制御部110に各種指示を行う例えばキー
スイッチで構成され、ケース101、粘着パッド102から露出して設置されている。な
お、操作部の指示として、検出装置1を皮膚へ装着した後の、電源投入(スイッチON)
の指示等が含まれる。
検出装置1は、ケース101と粘着パッド102と透明部材105等を備えている。ケ
ース101は、回路基板103(測定部10、送信部15等)を内部に収容する。粘着パ
ッド102は、粘着面を有し、各構成部を収容したケース101を皮膚表面60に固定す
る。透明部材105は、ケース101の蓋として機能し、検出装置1を皮膚表面60に固
定した際に、皮膚表面60と検出装置1とを分離する。また、透明部材105は、血流量
検出部130および血管径検出部140での照射光および反射光を透過させる機能を備え
ている。また、皮膚温度検出部120は、透明部材105から延出して、皮膚表面60に
接する。
また、皮膚温度検出部120と、血流量検出部130と、血管径検出部140と、を回
路基板103上で分ける分離壁107が、回路基板103と透明部材105との間に設置
されている。検出装置1は、この分離壁107により、それぞれの検出部100に対して
、後述する射出される光等の影響を与えないよう構成されている。
図4は、検出装置1の検出部100(皮膚温度検出部120、血流量検出部130、血
管径検出部140)の概平面図である。なお、図4は、透視図として図示している。図5
は、皮膚温度検出部120の構造を示す概断面図である。図6は、血流量検出部130の
構造を示す概断面図である。図7は、血管径検出部140の構造を示す概断面図である。
図4〜図7を参照して、各検出部の構成と動作に関して説明する。
本実施形態の検出部100は、図4に示すように、概矩形の回路基板103に実装され
ている。また、検出部100は、回路基板103と矩形状の透明部材105とに挟まれる
形態となっている。
図4、図5を参照して、皮膚温度検出部120の構成および動作に関して説明する。
皮膚温度検出部120は、サーミスタ素子121とペースト部122と伝熱部材123
とで構成されている。サーミスタ素子121は回路基板103に実装され、伝熱部材12
3は透明部材105から延出し、ペースト部122はサーミスタ素子121と伝熱部材1
23との間に介在して構成されている。
伝熱部材123は、金属製の熱伝導率の高い部材により構成され、検出装置1が皮膚表
面60に固定された場合、伝熱部材123の先端部が皮膚表面60に接触する構成となり
、皮膚表面の温度を伝熱する。なお、伝熱部材123は、樹脂製の断熱部材124により
透明部材105に固定され、伝熱部材123に伝達された熱が透明部材105に逃げない
ように構成されている。ペースト部122は、熱伝導率の高い熱伝導ペーストにより構成
されており、伝熱部材123から伝達される熱をサーミスタ素子121に伝達する。なお
、サーミスタ素子121に伝達された熱に対応する例えば抵抗値を、図示省略する記憶部
に保存する。なお、本実施形態では、後述する第1処理装置2の処理部の処理(プログラ
ムの実行)により、皮膚温度などが算出される。
図4、図6を参照して、血流量検出部130の構成および動作に関して説明する。
血流量検出部130は、皮膚温度検出部120の隣に構成されている。血流量検出部1
30は、近赤外光を用いたドップラー法を採用した構成となっている。血流量検出部13
0は、光源131、反射ミラー132、受光素子133で構成されている。光源131と
受光素子133は回路基板103に実装され、反射ミラー132は光源131からの光を
受けるように、光源131に相対する透明部材105に固定されている。
光源131は、近赤外光を射出する半導体レーザーで構成されている。光源131から
射出された光は、反射ミラー132により反射されて透明部材105を透過して皮膚表面
60に照射される。生体組織に照射された光は、生体の静止組織により散乱する。なお、
散乱光の周波数は照射光の周波数と同じである。また、照射光により血管61の中を移動
する赤血球などの血球細胞で散乱した光は、その移動速度に対してわずかにドップラーシ
フトが生じる。静止組織から散乱した周波数と、このシフトした周波数の重ね合わせによ
るビート信号を含む光を、透明部材105を介して受光素子133で受光する。ここで受
光した光は図示省略する記憶部に保存される。なお、本実施形態では、後述する第1処理
装置2の処理部の処理(プログラムの実行)により、受光した光を周波数解析することに
より血流量などが算出される。
図4、図7を参照して、血管径検出部140の構成および動作に関して説明する。
血管径検出部140は、血流量検出部130の隣に構成されている。血管径検出部14
0は、近赤外光を用いた光コヒーレンストモグラフィーを採用した構成となっている。血
管径検出部140は、光源141、ハーフミラー142、可動ミラー143、反射ミラー
144,145、受光素子146で構成されている。
光源141と受光素子146は回路基板103に実装され、ハーフミラー142、反射
ミラー144,145は透明部材105に固定されている。また、可動ミラー143は、
反射ミラー144に相対する回路基板103上で、反射ミラー144との距離を可変可能
に設置されている。詳細には、光源141とハーフミラー142、可動ミラー143と反
射ミラー144、受光素子146と反射ミラー145がそれぞれ対向するように配置され
ている。
光源141は、近赤外光を射出するLED(Light Emitting Diode)を採用したライン
光源として構成されている。なお、光源141は、ライン光源の他、面光源として構成さ
れていてもよい。
ハーフミラー142は、透明部材105上に45度の角度で設置されている。光源14
1から射出された光は、ハーフミラー142により、透過して皮膚表面60に照射される
光路と、可動ミラー143側に反射する光路とに分岐される。ハーフミラー142を透過
した光は、透明部材105を透過して生体で血管像に応じたイメージを反射する。この光
は再びハーフミラー142に戻り、ハーフミラー142で反射された後、反射ミラー14
5で反射されて受光素子146に入射する。
なお、最初にハーフミラー142で反射された光は、反射ミラー144で反射して可動
ミラー143に入射して反射される。この光は反射ミラー144で反射され、ハーフミラ
ー142を透過し、反射ミラー145で反射して受光素子146に入射する。受光素子1
46に入射する2つの光が光路差により干渉することにより干渉像が得られる。更に、可
動ミラー143を移動させることにより光路長を変化させることで干渉像が変化する。受
光した干渉像および可変した干渉像は図示省略する記憶部に保存される。なお、本実施形
態では、後述する第1処理装置2の処理部の処理(プログラムの実行)により、血管径な
どが算出される。
なお、検出部100ごとに、上述する各動作を制御する制御部や記憶部を有する構成と
することでもよい。
図8は、検出装置1の動作を示すフローチャートである。
検出装置1の電源が投入された後、制御部110は、図示省略する記憶部に記憶される
処理用のプログラムを読み込み、動作を開始する。そして、制御部110は、検出装置1
に備わる図示省略するタイマーを動作させ、第1および第2の所定時間のカウントを開始
する(ステップS201)。その後、ステップS202に移行して第1の所定時間ごとに
データ検出を行う。詳細には、制御部110は、各検出部100を動作させ、第1の所定
時間としての30秒ごとにそれぞれのデータを検出して記憶部に保存する。そして、制御
部110は、本実施形態では、30秒ごとに合計6回のデータを検出して保存する。なお
、第1の所定時間は、30秒には限られず、適宜設定することができる。
次に、ステップS203では、制御部110は、第2の所定時間を経過したか否かを判
断する。第2の所定時間とは、本実施形態では3分となる。3分経過した場合(ステップ
S203:YES)には、ステップS204のデータ収集に移行する。3分経過していな
い場合(ステップS203:NO)には、ステップS201に移行した後、第1の所定時
間ごとのデータ検出を継続する。
ステップS204に移行した場合、制御部110は、30秒ごとに合計6回検出して記
憶した各検出部100の検出データを収集する。その後、ステップS205に移行し、制
御部110は、識別用タグを付加して収集した各データを順番に並べ、送信部15を介し
て第1処理装置2に送信する。送信後は、制御部110は、カウント開始(ステップS2
01)に戻り、各検出部100を30秒ごとに駆動して、合計6回の検出データを記憶し
、3分間隔で各検出データを第1処理装置2に送信する一連の動作を繰り返す。
本実施形態では、検出装置1は、アレルギー反応物質であるヒスタミン等の影響による
皮膚内部や皮膚表面60での変化を検出している。なお、ヒスタミンは、即時型アレルギ
ー反応において最終的に産生され、血管を拡張するなどして痒みや赤みを帯びるなどの疾
患症状を直接的に引き起こす物質である。そして、ヒスタミンは、体内中(血液中)を循
環し、発生から約5分程度で消滅(分解)することが知られている。そのため、本実施形
態では、アレルギー反応物質の存在時間以内の時間間隔として3分間隔で検出することに
より、即時型アレルギー反応による変化を捕える仕様としている。しかし、存在時間以内
の時間間隔に設定するのであれば、3分間隔には限定されない。また、ヒスタミンの他、
ロイコトリエン、インターロイキン-4、インターロイキン-13、IgE(免疫グロブリ
ンE)、好酸球等を考慮して、存在時間以内の時間間隔となるように適宜設定することで
もよい。
本実施形態の第1検出システム3は、図2、図3に示すように、検出装置1と第1処理
装置2とで構成されている。検出装置1は取得した検出データを、無線通信により、所定
の装置としての第1処理装置2に送信する。なお、送信部15は、第1処理装置2との間
で、無線通信を行うことができるものであれば、NFC(Near Field Communication)、
Bluetooth(登録商標)規格やWi-Fi(登録商標)規格などを利用した近距
離無線通信、CDMA2000方式、W-CDMA方式、LTE(Long Term Evolution)
方式などの携帯電話回線を利用した無線データ通信などが行える適宜の無線通信モジュー
ルを使用することができる。
第1処理装置2は、携帯型のいわゆるスマートフォン、タブレット、PC(パーソナル
コンピューター)等で構成され、検出装置1を使用する使用者が検出装置1と共に携帯す
る。第1処理装置2は、受信部や処理部(いずれも図示省略)を備えている。受信部は、
検出装置1から送信された検出データを受信し、処理部は、受信した検出データを処理し
、検出データと検出データに対応した環境データ(例えば、後述する時刻情報や位置情報
)とを所定の記憶領域に記憶する。なお、第1検出システム3は、第1処理装置2に備わ
る処理部(CPU:Central Processing Unit)上で実行されるコンピュータープログラ
ムによって、検出装置1から送信される検出データに対して処理を行う。
図9は、第1処理装置2での動作を示すフローチャートである。
図9に示すように、プログラムが実行開始された場合、ステップS301で、第1処理
装置2は、検出装置1からデータが送信されたか否かを判断する。詳細には、送信された
検出データに付与される識別用タグを認識したか否かで、検出データが送信されたか否か
を判断する。そして、識別用タグを認識した場合(ステップS301:YES)には、送
信された検出データを受信する(データ受信:ステップS302)。なお、識別用タグを
認識しない場合(ステップS301:NO)には、検出データが送信されるのを待機する
ステップS302で、検出データを受信した場合、次に、位置情報、時刻情報の取得を
行う(ステップS303)。ここで、第1処理装置2は、位置特定装置としての図示省略
するGPS(Global Positioning System)を備えている。そして、このGPSを動作さ
せることにより、現在の位置情報と併せて現在の時刻情報を取得する。
次に、受信した検出データの解析を行う(データ解析:ステップS304)。なお、ス
テップS304におけるデータ解析に関しては後述する。
データ解析が終了した場合、ステップS305に移行し、解析結果の表示と解析結果の
記録を行う。なお、アレルギー反応の有無に関しての推定結果や、取得した時刻情報は、
所定の位置情報に基づいて分類され、更に、時系列に分類されて表示および記憶される。
詳細には、本実施形態では、取得した位置情報による位置を中心として所定の半径(例え
ば10m)により領域(位置領域)を設定する。そして、設定した領域に対して、判定し
た推定結果や取得した時刻情報を関連付けて分類し、表示部(図示省略)に表示すること
や、記憶部(図示省略)へ記憶することを行う。
なお、領域が設定された後には、次回の取得する位置情報が、設定された領域の範囲内
に位置する場合には、この領域に対応する推定結果、時刻情報として関連付け、分類して
処理される。また、アレルギー反応の有無に関して推定した結果の表示として、本実施形
態では、例えば、「有り」の場合には「○」、無しの場合には「×」などとして表示部に
表示する。
なお、解析結果の表示と解析結果の記録を行った後、ステップS301に移行して、検
出データが送信されるのを待機する。
図10は、第1処理装置2でのデータ解析における動作を示すフローチャートである。
図10に示すように、データ解析用のプログラムが実行開始された場合、第1処理装置
2は、受信した各検出部100の検出データの移動平均を算出する(ステップS401)
。詳細には、本実施形態では、受信した皮膚温度検出部120での6つの検出データに対
して平均値を算出する。また、受信した血流量検出部130での6つの検出データに対し
て平均値を算出する。また、受信した血管径検出部140での6つの検出データに対して
平均値を算出する。
次に、血流量、血管径の値が、各基準値と比較して所定の差が有るか否かを判断する(
ステップS402)。詳細には、血流量検出部130、血管径検出部140における各基
準値と、ステップS401で算出された血流量、血管径の各平均値(血流量を示す平均値
、血管径を示す平均値)と、を比較して所定の差が有るか否かを判断する。なお、所定の
差は、初期設定として入力して設定してもよいし、初期的に決まる値としてプログラムに
より設定されることでもよい。所定の差は各値のバラツキの許容範囲を示している。
また、血流量、血管径の各基準値は、第1処理装置2に有する基準値設定用のプログラ
ムを実行することで、本人の平常時における血流量、血管径を、第1検出システム3によ
り検出し、初期設定することでよい。また、設定した基準値は記憶し、比較用のテーブル
として用いることでよい。
ステップS402において、血流量、血管径の値において、少なくともいずれか一方の
値が、各基準値と比較して所定の差が有ると判断した場合(ステップS402:YES)
には、次に、ステップS403に移行する。また、血流量、血管径の値が基準値と比較し
て所定の差が無いと判断した場合(ステップS402:NO)には、次に、ステップS4
05に移行する。
ステップS403では、皮膚温度の値が、基準値と比較して所定の差が有るか否かを判
断する。詳細には、皮膚温度検出部120における基準値と、ステップS401で算出さ
れた皮膚温度の平均値(皮膚温度を示す平均値)と、を比較して所定の差が有るか否かを
判断する。なお、所定の差は、上記と同様に、初期設定として入力してもよいし、初期的
に決まる値としてプログラムにより設定されることでもよい。
また、皮膚温度の基準値は、上記と同様に、第1処理装置2に有する基準値設定用のプ
ログラムを実行することで、本人の平常時における皮膚温度を、第1検出システム3によ
り検出し、初期設定することでよい。また、設定した基準値は記憶し、比較用のテーブル
として用いることでよい。
ステップS403において、皮膚温度の値が、基準値と比較して所定の差が無いと判断
した場合(ステップS403:NO)には、次に、ステップS404に移行する。また、
皮膚温度の値が、基準値と比較して所定の差が有ると判断した場合(ステップS403:
YES)には、次に、ステップS405に移行する。
ステップS404に移行した場合、血流量、血管径の値が、各基準値と比較して所定の
差が有り、かつ、皮膚温度の値が、基準値と比較して所定の差が無い場合には、今回検出
された検出データは、アレルギー反応が有ると推定する。
上述したように、血流量、血管径の値において、基準値と比較して所定の差が無いと判
断した場合(ステップS402:NO)には、ステップS405において、今回検出され
た検出データは、アレルギー反応が無しと推定する。また、血流量、血管径の値において
、少なくともいずれか一方の値が各基準値と比較して所定の差が有った場合(ステップS
402:YES)でも、皮膚温度の値が、基準値と比較して所定の差が有ると判定した場
合(ステップS403:YES)には、ステップS405において、今回検出された検出
データは、アレルギー反応が無しと推定する。
ステップS404,S405で、アレルギー反応の有無を判断した場合、図9に示すフ
ローチャートのステップS305に移行する。ステップS305での動作は上述した通り
となる。
なお、アレルギー反応の有無を推定する前提として、以下のように考えている。
使用者が、通常の運動を行った場合には、アレルギー反応に無関係に、自然に血流量が
増加し、血管径も太くなる。また、体温(皮膚温度)も自然に高くなる。これに対して、
アレルギー反応が有る(アレルギー反応が発症した)場合には、血流量が増加し、併せて
血管径も太くなるが、体温(皮膚温度)は一定(許容範囲内:所定の差以内)であること
を前提としている。
従って、検出データのデータ解析において、血流量が増加し、血管径も太くなった場合
、皮膚温度が変化していなかった場合を、アレルギー反応が有ると推定している。また、
血流量が増加し、血管径も太くなった場合、皮膚温度も高くなった場合は、運動による変
化ではないかという推測のもとで、アレルギー反応は無いと推定している。言い換えると
、皮膚温度の検出データを基準にアレルギー反応の有無を推定している。
また、移動平均の算出(ステップS401)において算出された各検出部100の平均
値(皮膚温度の平均値、血流量の平均値、血管径の平均値)は、図9に示すフローチャー
トのステップS305において、表示部に表示するとともに、記憶部に記憶する。
上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)本実施形態の検出装置1によれば、非侵襲で皮膚内および/または皮膚面の複数
の情報を、アレルギー反応を推定するための検出データとして取得する複数の検出部10
0(皮膚温度検出部120、血流量検出部130、血管径検出部140)を備えている。
これにより、使用者には痛みを感じさせずに、検出データを取得することができるととも
に、アレルギー反応を継続的に推定することが可能な検出装置1を実現することができる
(2)本実施形態の検出装置1によれば、アレルギー反応を発症した場合に急激な変化
が無いと思われる皮膚温度を基準とすることで、皮膚温度以外の、本実施形態では血流量
と血管径の各検出データの変化がある場合に、皮膚温度を確認することによりアレルギー
反応の有無を推定することができる。
(3)本実施形態の検出装置1によれば、皮膚温度以外の検出データを取得する1つ以
上の検出部100として、血流量検出部130、血管径検出部140を含んでいることに
より、血流量、血管径の1つ以上の検出データにおいて、変化がある場合に、皮膚温度を
確認することによりアレルギー反応の有無を推定することができる。本実施形態では血流
量と血管径を検出するため、アレルギー反応の有無を推定する場合の正確性を向上させる
ことができる。
(4)本実施形態の検出装置1によれば、3つの検出部100が平板部材としての回路
基板103に構成されることにより、検出装置1を小型化、チップ化することができる。
これにより、例えば、検出装置1を腕などに携帯する大きさとすることが容易となる。
(5)本実施形態の検出装置1によれば、検出部100でアレルギー反応を推定するた
めの検出データを取得し、送信部15でこの検出データを第1処理装置2に送信する。こ
れにより、アレルギー反応を継続的に推定できる検出装置1を実現することができる。
(6)本実施形態の検出装置1によれば、検出データの取得は、アレルギー反応物質の
存在時間以内の時間間隔で行われる。本実施形態では、即時型のアレルギー反応物質であ
るヒスタミンを意識して、3分間隔で検出データを取得している。これにより、アレルギ
ー反応が発症したことを確実に推定することができる。
(7)本実施形態の第1検出システム3によれば、検出装置1と第1処理装置2とでシ
ステムを構成することにより、第1処理装置2では、検出装置1から送信された検出デー
タを受信部で受信し、受信した検出データを処理部で処理して検出データと検出データに
対応した環境データとを所定の記憶領域(記憶部)に記憶する。これにより、検出装置1
から送信される検出データと、検出データに対応する環境データ(例えば、時刻情報、位
置情報)とを関連付けることが可能となる。
(8)本実施形態の第1検出システム3によれば、アレルギー反応を発症した場合に急
激な変化が無いと思われる皮膚温度を基準とすることで、皮膚温度以外の検出データ(血
流量の検出データ、血管径の検出データ)に変化がある場合に、皮膚温度を確認すること
によりアレルギー反応の有無を推定することができる。本実施形態では、血流量や血管径
に変化が有る場合で、皮膚温度にも変化が有る場合には、アレルギー反応以外(例えば運
動など)による反応であり、アレルギー反応によるものでは無いと推定する。また、血流
量や血管径に変化が有る場合で、皮膚温度には変化が無い場合には、アレルギー反応によ
るもので有ると推定する。
(9)本実施形態の第1検出システム3によれば、GPSを備えているため、検出デー
タと環境データ(時刻情報、位置情報)とを容易に関連付けることができる。
(10)本実施形態の第1検出システム3によれば、検出データが所定の位置情報によ
り分類されることで、領域毎に検出データが分類される場合、領域毎の検出データ(アレ
ルギー反応の有無を推定した結果)を確認することで、アレルギー反応が有りとして推定
されることが多い領域を確認すること等ができる。これにより、第1検出システム3は、
使用者にアレルギー反応の発症が有りそうな場所を避けることを促すことが可能となる。
(11)本実施形態の第1検出システム3によれば、所定の位置情報(領域毎)に対応
して時系列で検出データが保存されることで、その領域での検出データ(本実施形態では
、皮膚温度、血流量、血管径のデータ(平均値)、およびアレルギー反応の有無の推定結
果)を時系列で確認や比較を行うことができる。
〔第2実施形態〕
図11は、第2実施形態に係る第2検出システム5の概構成を示す図である。
本実施形態の第2検出システム5は、上述した第1実施形態の第1検出システム3に対
して、その複数の第1検出システム3と接続する第2処理装置4を備えた構成のシステム
となる。
第2処理装置4は、いわゆるサーバー等で構成される。第2処理装置4は、複数の第1
検出システム3を構成する複数の第1処理装置2と接続し、第1処理装置2からの各検出
データ(本実施形態では、皮膚温度、血流量、血管径のデータ(平均値)、およびアレル
ギー反応の有無の推定結果)、環境データ(位置情報、時刻情報)を受信して保存する。
本実施形態では、第1実施形態での図9に示すフローチャートにおいて、データ解析(ス
テップS304)の後、第1処理装置2から第2処理装置4にデータを送信している。
第2処理装置4と第1処理装置2とは、無線LAN回線、携帯電話回線、及びインター
ネット回線などの電気通信回線を通じて双方向で接続される。第2検出システム5では、
第1検出システム3を使用している複数の使用者のデータを統合して記憶し管理する。こ
れにより、複数の使用者のデータを活用することができる。なお、第2検出システム5で
は、Webアプリケーションにより、第2処理装置4と複数の第1処理装置2とが動作を
行う。
第2処理装置4は、複数の第1処理装置2から受信した複数の各検出データと環境デー
タ(位置情報、時刻情報)とにより、アレルギー反応が有りとして推定される位置領域(
領域)を設定し、併せて時系列に分類する。そして、アレルギー反応が有りとして推定さ
れる領域及び時刻情報を、それぞれの第1処理装置2に送信する。第1処理装置2を使用
する使用者は、その受信したデータを確認することができる。
また、第2検出システム5において、第1処理装置2は、地図情報を第2処理装置4か
ら取得し、取得した地図上に、アレルギー反応が有りとして推定される領域をマッピング
し、表示部を介して表示させることができる。なお、地図上にアレルギー反応が有りとし
て推定される領域をマッピングすることを、第2処理装置4が行うことでもよい。使用者
は、第1処理装置2の表示部に表示される地図を確認することで、アレルギー反応が有り
として推定されている場所(アレルゲンに接触する可能性が大きい場所)を確認すること
ができる。
また、第1処理装置2が、音を出力する素子、光を射出する素子、振動を発生する素子
等により構成される警報部を備える場合、使用者の現在位置が、アレルギー反応が有りと
して推定される領域内に位置している場合には、警報部を介して、使用者にアレルゲンに
接触する可能性が大きいことを警報することができる。また、使用者の現在位置が、アレ
ルギー反応が有りとして推定される領域の近辺に位置している場合にも、警報部を介して
、事前に使用者に警報することができる。
上述した実施形態によれば、第1実施形態での効果を同様に奏することができる他、以
下の効果が得られる。
(1)本実施形態の第2検出システム5によると、複数の第1検出システム3と、第2
処理装置4とでシステムが構成され、第2処理装置4は、複数の第1処理装置2と接続し
、それぞれの第1処理装置2からの検出データ(皮膚温度、血流量、血管径のデータ(平
均値)、およびアレルギー反応の有無の推定結果)、環境データを受信して保存する。こ
れにより、複数の第1検出システム3で得られた検出データや環境データを、第2処理装
置4に保存することができる。
(2)本実施形態の第2検出システム5によると、複数の第1検出システム3で得られ
た検出データや環境データに基づいて、アレルギー反応が有りとして推定される領域(設
定した領域)を第1処理装置2に送信することで、第2検出システム5を使用する使用者
に対して、他の使用者のデータも含めたアレルギー発症が推定される場所を予め知らせる
ことが可能となる。これにより、使用者は、他の使用者のデータを利用することができ、
日常生活において安心して行動範囲を広げることができる。
(3)本実施形態の第2検出システム5によると、第2検出システム5を使用する使用
者に対して、警報することで、現在の位置が、アレルギー反応が有りとして推定される領
域内であり、アレルギー症状を発症しやすい位置(アレルゲンに接触する可能性が大きい
場所)であることを認識させることができる。これにより、使用者に対して、日常生活の
中で常に第1処理装置2を確認しながら行動するという不便さを解消することができる。
なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更
や改良等を加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。
上記各実施形態において、検出装置1に時刻測定部を備えることでもよい。この場合、
検出データを取得した最初の時点における時刻情報を取得して、検出データ及び時刻情報
を送信部15から第1処理装置2に送信することでもよい。その場合、第1処理装置2で
は、検出データ、時刻情報を受信し、その後は、第1処理装置2により処理することがで
きる。なお、検出装置1に記憶部を備え、取得した検出データと時刻情報とを保存するこ
とでもよい。この構成とすることで、第1処理装置2が動作していなかった場合(電池切
れ、スイッチの入れ忘れ等)でも、検出装置1に検出データと、検出した時点の時刻情報
を保存できることで、その後の対応を取ることができ、検出データを無駄にすることが無
い。これらにより、検出装置1の利便性が向上する。
上記各実施形態において、検出装置1にGPSを備えることでもよい。この場合、検出
装置1で検出データを取得した最初の時点における位置情報、時刻情報を取得する。そし
て、検出データ、位置情報、時刻情報を送信部15から第1処理装置2に送信することで
もよい。その場合、第1処理装置2では、検出データ、位置情報、時刻情報を受信し、そ
の後は、第1処理装置2により処理することができる。なお、検出装置1に記憶部を備え
、検出した検出データと位置情報、時刻情報を保存することでもよい。この構成とするこ
とで、第1処理装置2が動作していなかった場合でも、検出装置1に検出データと、検出
した時点の位置情報、時刻情報とを保存できることで、その後の対応を取ることができ、
検出データを無駄にすることが無い。これらにより、検出装置1の利便性が向上する。
上記第1実施形態では、データ解析(ステップS304)において、アレルギー反応の
有無を推定し、その検出データを記憶部に記憶している。しかし、検出データの記憶(保
存)は、アレルギー反応が有るとして推定された場合の検出データのみを保存することで
もよい。これにより、検出データを全て保存する場合に比べ、記憶容量を少なくすること
ができるとともに、送受信の時間を短縮できる。また、アレルギー反応が有るとして推定
された検出データと、その時の時刻情報や位置情報とを関連付けることで、アレルギー反
応によるアレルギー疾患を予防させることができる。
上記各実施形態では、検出部100を構成する皮膚温度検出部120、血流量検出部1
30、血管径検出部140を備え、全ての検出部100を機能させている。しかし、これ
に限られず、皮膚温度検出部120と、あと、血流量検出部130または血管径検出部1
40の何れか1つの検出部とを機能させることでもよい。または、上記各実施形態の、皮
膚温度検出部120、血流量検出部130、血管径検出部140以外に、皮膚厚(皮膚表
面60から内部の血管61までの距離)検出部などの他の検出部を更に設けて機能させる
ことでもよい。このような検出方法にすることで、アレルギー反応の検出の推定精度を向
上させることができる。
上記各実施形態の第1検出システム3において、第1処理装置2は、検出装置1から受
信した各検出データに対して移動平均を算出(図10:ステップS401)している。し
かし、これに限られず、検出装置1の制御部110で移動平均(平均値)を算出し、算出
した移動平均を第2の所定時間ごとに第1処理装置2に送信する仕様としてもよい。
上記各実施形態の第1検出システム3において、検出装置1は送信部15を備え、第1
処理装置2は受信部を備えて無線通信により接続される構成となっている。しかし、これ
に限られず、送信部、受信部は、コネクターなどの物理的な接続で電気的に接続される構
成としてもよい。
上記各実施形態の検出装置1は、粘着パッド102により、皮膚表面60に固定してい
るが、粘着パッド102の接着力が弱くなった場合等を考慮して、粘着パッド102を交
換可能な構成とすることでもよい。その場合、検出装置1を皮膚から剥がし、次に、粘着
パッド102をケース101外面から剥がすことで、ケース101と粘着パッド102と
を分離する。そして、新たな粘着パッド102をケース101外面に貼り付けることで、
再び、検出装置1を皮膚表面60に固定することができる。このような構成とすることに
より、検出装置1を使い捨てにすることが無く、継続して使用することが可能となる。
上記各実施形態の検出装置1は、粘着パッド102により、ケース101を覆い、皮膚
表面60に固定している。しかし、固定方法はこれに限られず、形態も含め、例えば腕時
計のような形態として構成し、バンド等により腕などの皮膚表面60に固定してもよい。
1…検出装置、2…第1処理装置、3…第1検出システム、4…第2処理装置、5…第
2検出システム、10…測定部、15…送信部、60…皮膚表面、100…検出部、11
0…制御部、120…皮膚温度検出部、130…血流量検出部、140…血管径検出部、
103…回路基板、105…透明部材。

Claims (18)

  1. アレルギー反応が発症したことを推定するための検出装置であって、
    非侵襲で皮膚内および/または皮膚面の複数の情報を、前記アレルギー反応を推定する
    ための検出データとして取得する複数の検出部を備えていることを特徴とする検出装置。
  2. 請求項1に記載の検出装置であって、
    前記検出部は、
    皮膚温度を検出する皮膚温度検出部と、
    前記皮膚温度以外の前記検出データを取得する1つ以上の検出部と、を備えていること
    を特徴とする検出装置。
  3. 請求項2に記載の検出装置であって、
    前記皮膚温度以外の前記検出データを取得する1つ以上の前記検出部は、血流量を検出
    する血流量検出部、血管径を検出する血管径検出部、皮膚厚さを検出する皮膚厚検出部の
    いずれかを含んでいることを特徴とする検出装置。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の検出装置であって、
    前記検出部は平板部材に構成されていることを特徴とする検出装置。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の検出装置であって、
    前記検出部で取得した前記検出データを所定の装置に送信する送信部を備えていること
    を特徴とする検出装置。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の検出装置であって、
    前記検出データの取得は、アレルギー反応物質の存在時間以内の時間間隔で行われるこ
    とを特徴とする検出装置。
  7. 請求項5または請求項6に記載の検出装置であって、
    時刻測定部を備え、前記時刻測定部で測定した時刻情報を前記検出データと共に送信す
    ることを特徴とする検出装置。
  8. 請求項5または請求項6に記載の検出装置であって、
    位置特定装置を備え、前記位置特定装置による位置情報および時刻情報を前記検出デー
    タと共に送信することを特徴とする検出装置。
  9. 請求項5〜請求項8のいずれか一項に記載の検出装置と、
    前記検出装置から送信された前記検出データを受信する受信部、および受信した前記検
    出データを処理して前記検出データと前記検出データに対応した環境データとを所定の記
    憶領域に記憶する処理部を有する第1処理装置と、
    を備えることを特徴とする第1検出システム。
  10. 請求項9に記載の第1検出システムであって、
    前記処理部は、受信した前記皮膚温度の検出データを基準に、アレルギー反応の有無を
    推定することを特徴とする第1検出システム。
  11. 請求項9または請求項10に記載の第1検出システムであって、
    前記第1処理装置は、位置特定装置を備え、前記位置特定装置による位置情報および時
    刻情報を含む前記環境データを取得することを特徴とする第1検出システム。
  12. 請求項9〜請求項11のいずれか一項に記載の第1検出システムであって、
    前記検出データは、所定の位置情報により分類されて保存されることを特徴とする第1
    検出システム。
  13. 請求項12に記載の第1検出システムであって、
    前記所定の位置情報は、前記位置特定装置で取得した前記位置情報、または前記検出デ
    ータと共に受信した前記位置情報を用いることを特徴とする第1検出システム。
  14. 請求項12または請求項13に記載の第1検出システムであって、
    前記検出データの保存は、前記所定の位置情報に対応して時系列に保存されることを特
    徴とする第1検出システム。
  15. 請求項9〜請求項14のいずれか一項に記載の第1検出システムであって、
    前記検出データの保存は、前記アレルギー反応が有るとして推定された場合に行われる
    ことを特徴とする第1検出システム。
  16. 請求項9〜請求項15のいずれか一項に記載の複数の第1検出システムと、
    前記複数の第1検出システムを構成する複数の前記第1処理装置と接続し、前記第1処
    理装置からの前記検出データ、前記環境データを受信して保存する第2処理装置と、
    を備えることを特徴とする第2検出システム。
  17. 請求項16に記載の第2検出システムであって、
    前記第2処理装置は、受信した複数の前記検出データと前記環境データとにより、前記
    アレルギー反応が推定される位置領域を設定し、設定した前記位置領域をそれぞれの前記
    第1検出システムの前記第1処理装置に送信することを特徴とする第2検出システム。
  18. 請求項17に記載の第2検出システムであって、
    前記第1検出システムの前記第1処理装置は、取得する現在の位置情報が、前記第2処
    理装置から受信した前記位置領域の領域内に位置する場合、警報を発することを特徴とす
    る第2検出システム。
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