JP3855407B2 - 放射体温計 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鼓膜近傍の赤外線エネルギーを検出して体温を測定する放射体温計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、鼓膜近傍から放射される赤外線を検出して、人体の体温を１〜２秒程度で測定する鼓膜温度計（以下、放射体温計として述べる）が体温の測定に適用されるようになってきた。このような放射体温計は、耳孔に挿入するプローブと、プローブ先端から入射された赤外線を体温計の本体内に配置された赤外線センサで検出して体温情報に換算している。通常使用されている腋下で測定する水銀体温計や電子体温計との差異は、腋下式体温計は測定時間が５分から１０分要するのに対し、放射体温計の測定には数秒しか要しないという点である。つまり腋下式体温計は、体温計の感温部が周囲の温度に充分なじんだ時点の温度を体温としている。言い換えれば、体温計感温部と人体の腋下温とが熱平衡状態になった時であり、体温計の感温部は、外気温が５℃近辺でも腋下の閉じられたほぼ３６℃の密閉環境に置かれている。そのため、腋下式体温計では、測定時間が長い程精度良く体温を測定できると云われている。一方放射体温計は、鼓膜のみをスポット的にセンシングすることは不可能であり、赤外線センサの視野の中に、鼓膜だけでなく、どうしても外耳道も一部分捉えてしまうために、鼓膜温と外耳道温度の平均温度として計測することになる。そのため、放射体温計が温度の低い所に保管されていて、測定する場合、プローブが冷えているために、耳孔に挿入すると外耳道が冷やされて計測温度が低く出るという問題があった。この対策として特開昭６１−１１７４２２号公報の放射体温計では図５のような方式をとっている。
【０００３】
すなわち赤外線センサ１を備えたプローブユニット２と、ターゲット３を備えたチョッパーユニット４と、充電ユニット５の３ユニット構成からなっている。そして前記赤外線センサ１とターゲット３とを外耳孔のリファレンス温度（３６．５℃）に予熱するための加熱制御手段６を設け、この加熱制御手段６を前記充電ユニット５からの充電エネルギーによって駆動している。
【０００４】
図６は、プローブ部７の詳細構成図である。図５中のプローブユニット２のプローブブロック２ａは、熱伝導性が極めて低いプラスチック等から構成されており、円筒状の中空基部８、中間筒部９、先端部１０を備えている。また、赤外線センサ１は円筒状の金属ハウジング１１に埋め込まれて、金属ハウジング１１に金属チューブ１２の後端が固着されている。この金属チューブ１２が赤外線を赤外線センサ１に導く導波管となる。この金属ハウジング１１と金属チューブ１２の周囲にプローブ部７が配置され、必要に応じてその外側に検温カバー１３が装着される。金属ハウジング１１には、加熱用の抵抗１１ａが埋め込まれており、赤外線センサ１をリファレンス温度（３６．５℃）に加熱する。
【０００５】
体温測定の際はプローブユニット２をチョッパーユニット４にセットして前記加熱制御手段６により、赤外線センサ１とターゲット３をリファレンス温度（３６．５℃）に予熱した状態にてキャリブレートを行い、しかる後にプローブユニット２を取り外して外耳道に挿入して鼓膜からの放射赤外線を検出し、前記ターゲット３からの放射赤外線と比較することにより体温測定を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記従来の放射体温計には、次のような問題がある。プローブ全体を加熱するのではなく、赤外線センサ部分をポイント加熱するのが目的であるため、プローブ全体としては、リファレンス温度（３６．５℃）まで予熱できなく、温度ムラが発生する。そのため、プローブを外耳道に挿入した時に、熱流が発生する。さらに、検温時には、プローブに検温カバーを装着して検温するが、この検温カバーが予熱されていないため、外耳道から検温カバーへの熱流は大きい。これらの熱流は外耳道を冷やすことになる。放射体温計の検温精度を±０．１℃以内にするには、検温誤差として、回路誤差，赤外線センサの温度特性等も含めると、外耳道からの熱流をほぼゼロにする必要がある。しかし前記公報ではこの問題が完全に解決されていない。
【０００７】
本発明は、このような外耳道に挿入の際、外耳道からプローブおよび検温カバーへの熱流をほぼゼロにし検温精度を向上させることができる放射体温計を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、赤外線センサのポイント的な加熱ではなく、プローブ全体を体温近傍の温度に加熱保温できる加熱制御手段を備えた構成としたので、検温時には、外耳道からプローブへの熱流をほぼゼロにでき検温精度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の放射体温計は、外耳道に挿入するプローブと、前記プローブを介して鼓膜近傍から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力を体温情報に換算する演算処理手段と、前記演算処理手段の出力を表示する表示手段と、前記プローブ全体を一定温度に加熱する加熱制御手段とからなる。
【００１０】
また、プローブ全体を加熱可能なプローブ予熱ケースの凹部に収納し、前記プローブ予熱ケースに加熱制御手段を備えた構成としている。
【００１１】
また、検温時にプローブ外面に装着する検温カバーをプローブ予熱ケースに収納できる構成にしている。
【００１２】
また、加熱制御手段は、プローブ全体を体温近傍の一定温度に加熱保温する。また、加熱制御手段は、検温時にプローブ外面に装着する検温カバーを体温近傍の一定温度に加熱保温する。
【００１３】
また、一定温度に保温できたかどうかを報知する保温完了報知手段を備えている。
【００１４】
また、充電可能な充電ユニットと結合可能な構成としている。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の放射体温計の構成ブロック図である。図１において、１４は放射体温計の本体、この本体１４は、計測部１４ａとプローブ予熱ケース１４ｂに分割され、連結部１４ｃで結合されている。７は外耳道に挿入するプローブである。１５はプローブを介して入射された赤外線を赤外線センサ１に集光するレンズである。本実施例では回折効果を利用した平板レンズを用いているが、レンズ材料としては、ゲルマニウムやガリウムヒ素であってもよく、また球面レンズであっても支障はない。１６は赤外線センサ１自身の温度を検出する温度検出器でありサーミスターよりなる。赤外線を検知する放射温度計に使用される焦電型センサーの材料として、ＰｂＴｉＯ３，ＰＺＴ等のセラミック材料，ＬｉＴａＯ３，ＴＧＳなどの単結晶あるいはＰＶＤＦ等の有機フィルムがあるが、多く使用されているのは、セラミック材料を用いたバルク型焦電センサーである。本実施例においても、赤外線センサ１として、セラミック材料のバルク型焦電センサーを使用している。１７は赤外線センサ１で出力される電圧値を増幅するフィルターアンプである。１８はフィルターアンプ１７の出力と温度検出器１６の出力をアナログ値からデジタル値に変換するＡＤ変換器であり、１９はＡＤ変換器１８の出力に基づき、体温情報に変換演算する演算処理手段であり、２０は演算処理手段１９で算出された体温情報を表示する表示手段である。温度検出器１６の位置は、赤外線センサ１の温度が検出可能な位置であれば良く、赤外線センサ１と結合または隣接していることが望ましい。２１は赤外線を連続的に断続させ赤外線センサ１に入射させるチョッパーであり、赤外線センサ１の前に配置されている。２２は電源であり、乾電池より構成される。２３は電源スイッチ、２４は測定用のスイッチであり、共にプッシュスイッチを用いている。
【００１７】
プローブ予熱ケース１４ｂ内にはプローブ７全体を体温近傍（３６．５℃）の温度に一定保温する加熱制御手段２５を備えている。加熱制御手段２５は、面状ヒータからなる加熱手段２６と温度検出手段２７および加熱手段２６を温度検出手段２７の情報に基づき制御する制御手段２８から構成される。本実施例では、加熱手段２６を面状ヒータで構成したが、他の構成，方式であってもよい。また、温度検出手段２７としてサーミスターを使用している。
【００１８】
放射体温計の本体１４の分割された計測部１４ａとプローブ予熱ケース１４ｂは、連結部１４ｃを基点にして回動可能な構成にしており、図２（ａ）は検温時の状態図であり、図２（ｂ）は検温前のプローブ７を一定温度に保温している状態図を示す。つまり、プローブ７は計測部１４ａに、加熱制御手段２５はプローブ予熱ケース１４ｂに配置し、プローブ予熱ケース１４ｂは、凹部２９を有しており、放射体温計の本体１４を折り曲げた時にプローブ７が凹部２９にはまり込む構成としている。加熱手段２６の面ヒータは、この凹部２９に配置されている。この構成により、プローブ７全体を体温近傍の温度に一定保温できる。
【００１９】
具体的な使用方法は、検温前に放射体温計の本体１４を折り曲げた状態にして電源スイッチ２３を投入する。演算制御手段１９は、制御手段２８に加熱手段２６を駆動させる。制御手段２８は、温度検出手段２７の情報に基づき加熱手段２６を体温近傍の温度になるように一定保温制御をする。そして、一定保温が完了すれば、演算制御手段１９は、完了表示を保温完了報知手段３０に報知をする。使用者は、このサインを確かめて、放射体温計を図２（ａ）の状態にし、プローブ７を外耳道に挿入して測定スイッチ２４を投入して検温を開始する。また、衛生上の観点から検温する時にプローブ７の外面に検温カバー１３を装着して検温する場合があるが、本実施例では、図２（ｃ）に示すように、検温カバー１３をプローブ７に装着した状態でも一定温度に保温が可能な構成としている。
【００２０】
以上のように本実施例によれば、プローブ７全体または検温カバー１３も体温近傍の温度に一定保温できるので、検温時にプローブ７を外耳道に挿入しても外耳道からプローブ７への熱流をほとんどゼロにでき、外耳道を冷やすことはなくなり、放射体温計の検温精度を一段と向上させることができる。
【００２１】
（実施例２）
図３は本発明の実施例２の放射体温計の構成ブロック図である。実施例１とほぼ同様の構成であるが、計測部１４ａと加熱制御手段２５を有するプローブ予熱ケース１４ｂを連結部１４ｃを用いず分離した点が異なる。本実施例の場合、検温する時は別体構成のプローブ予熱ケース１４ｂから計測部１４ａのプローブ７を取り出して、この計測部１４ａのみを手に持って操作できる。なお、実施例１と同様、検温カバー１３をプローブ７に装着した状態でも保温できることはいうまでもない。本実施例によれば、実施例１と同様検温精度を向上させることができる。
【００２２】
（実施例３）
図４は本発明の実施例３の放射体温計の構成ブロック図である。実施例１または実施例２とほぼ同様の構成であるが、放射体温計の本体１４に充電可能な充電ユニット３１と結合できる構成とした点が異なる。図４（ａ）は放射体温計の本体１４に被充電部３２を備え、充電ユニット３１と結合される。また図４（ｂ）は、プローブ予熱ケース１４ｂに充電ユニット３１を備えた構成としており、プローブ予熱ケース１４ｂと放射体温計の計測部１４ａの被充電部３２とで結合可能としている。また、充電ユニット３１は商用電源から電力が供給される。
【００２３】
以上のように本実施例によれば、加熱に関して電力を必要とするが、充電可能な構成にすることで、検温が終了すれば、保温状態にしておくことにより、いつでも簡単に精度よく体温を計測することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明かなように本発明の放射体温計によれば、次の効果が得られる。
【００２５】
放射体温計のプローブ全体を一定温度に加熱保温ができるので、検温時にプローブを外耳道に挿入しても、外耳道からプローブへの熱流を小さくすることができ、外耳道がプローブにより冷やされることがなくなる。つまり検温精度を向上させることができる。
【００２６】
また、衛生上の観点から検温する時にプローブの外面に検温カバーを装着して検温する場合があるが、検温カバーも一定温度に保温が可能な構成としているので、検温カバーを装着して検温しても検温精度が向上する。
【００２７】
また、保温する一定温度は、体温近傍の温度としているので、プローブまたは検温カバーを装着したプローブを外耳道に挿入した時の外耳道からプローブへの熱流をほとんどゼロにすることができ、検温精度が向上する。
【００２８】
また、充電ユニットと結合可能としているので、検温が終了すれば、プローブまたは検温カバーを保温状態にしておくことで、いつでも簡単に精度よく検温することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の放射体温計の構成ブロック図
【図２】（ａ）同放射体温計の検温時の状態図
（ｂ）同放射体温計のプローブ保温状態図
（ｃ）同放射体温計の検温カバー保温状態図
【図３】本発明の実施例２の放射体温計の構成ブロック図
【図４】本発明の実施例３の放射体温計の構成ブロック図
【図５】従来の放射体温計の構成ブロック図
【図６】同装置のプローブの詳細構成図
【符号の説明】
１ 赤外線センサ
７ プローブ
１３ 検温カバー
１４ａ 計測部
１４ｂ プローブ予熱ケース
１９ 演算処理手段
２０ 表示手段
２５ 加熱制御手段
３０ 保温完了報知手段
３１ 充電ユニット

Claims (7)

1. 外耳道に挿入するプローブと、前記プローブを介して鼓膜近傍から放射される赤外線を検出する赤外線センサと、前記赤外線センサの出力を体温情報に換算する演算処理手段と、前記演算処理手段の出力を表示する表示手段と、前記プローブ全体を一定温度に加熱する加熱制御手段を備えた放射体温計。
2. プローブ全体をプローブ予熱の凹部ケースの凹部に収納し、前記プローブ予熱ケースにプローブの加熱制御手段を備えた請求項１記載の放射体温計。
3. 加熱制御手段は、プローブ全体を体温近傍の一定温度に加熱保温することを特徴とした請求項２記載の放射体温計。
4. 検温時にプローブ外面に装着する検温カバーを収納し、この検温カバーをプローブ予熱ケースとした請求項２記載の放射体温計。
5. 加熱制御手段は、検温時にプローブ外面に装着する検温カバーを体温近傍の一定温度に加熱保温することを特徴とした請求項４記載の放射体温計。
6. 一定温度に保温できたかどうかを報知する保温完了報知手段を備えた請求項１ないし５のいずれか１項に記載の放射体温計。
7. 充電可能な充電ユニットと結合可能な構成とした請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放射体温計。

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