JP3888749B2

JP3888749B2 - Measuring device for temperature sense evaluation

Info

Publication number: JP3888749B2
Application number: JP29758897A
Authority: JP
Inventors: 尚省岡; 寛英新里; 一之小田
Original assignee: Kyoto Electronics Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyoto Electronics Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-10-29
Filing date: 1997-10-29
Publication date: 2007-03-07
Anticipated expiration: 2017-10-29
Also published as: JPH10179591A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、末梢小径神経障害の診断に用いられる温度覚として、熱流束より得られる熱量閾値を測定する装置に関する。
【０００２】
【従来技術及びその課題】
従来、温度感覚の評価法は温度刺激手段を皮膚に接触させ、該温度刺激手段の温度を上昇又は下降させ、被検者が温感又は冷感を自覚したときの温度をそれぞれ温覚閾値、冷覚閾値として評価する温度覚測定法が用いられてきた。しかながらこの方法によると、同じ温度の温度刺激手段を皮膚に接触させてもその際の皮膚温により、温感・冷感に差異が生じる。
【０００３】
又、温度覚測定法における上記問題点の解決法として、温感を感じた温度と冷感を感じた温度の差をみる温度差識別閾値法が試みられている。しかしなが糖尿病の病態進行に伴う温度に対する異常知覚は、冷感が先に現れることが知られているところから、温感と冷感の両方を別個に測定する必要があるが、上記の方法では、温感と冷感を個別に評価することは困難である。
【０００４】
本発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであって、温感・冷感を別々に、しかも皮膚温の影響を受けずに評価するための装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明の提供する温度覚評価の測定装置は、温度刺激手段の刺激面に、温度センサと熱流束センサを配置するとともに、上記温度センサより得られる温度と熱流束センサより得られる熱流束に基づいて熱量閾値を演算する演算手段とを備える。温度評価値として用いるため、被検者の皮膚面に対向させて温度刺激手段の刺激面を配置した状態で、該温度刺激手段による温度刺激開始時点Ｔ₁から被検者が温冷感を自覚する時点Ｔ₂までの熱流束と温度の経時変化に基づいて得られる単位面積当たりの熱量である熱量閾値を演算する。
【０００６】
温冷感覚は皮膚表面と体外環境との間の熱流の大きさを末梢神経が感じて、温感あるいは冷感を自覚する。そこで、温度刺激手段の刺激面と皮膚との間に生じる熱流を直接測定し、その積分値をもって閾値、すなわち、熱流束閾値および熱量閾値として温冷感覚、すなわち、温度覚を評価するようにしている。
【０００７】
【実施の形態】
図１は本発明に使用するセンサ部の概要を示すものである。図１に示すように、温度刺激手段１としてのペルチェ素子の刺激面を皮膚面に対向して配置し、該温度刺激手段１の刺激面に接して熱流束センサ２と温度センサ３を配置し、更にその上に保護板４を配置する。
【０００８】
図２は上記センサ部より得られる温度と熱流束の情報を処理する処理回路のブロック図を示すものである。被検者が上記保護板４上に例えば指先Ｆを置いた状態でオペレータが、稼働スイッチＳＷ１をＯＮすると温度測定手段１１がセンサ部１０より得られる測定開始時点Ｔ₁での温度を測定して熱量閾値演算手段１３に伝送する。これとともに、温度刺激手段１の電源装置１５がＯＮされて温度を上昇または下降させ、被検者が熱いまたは冷たいと感じたときに、被検者によって測定終了指示スイッチＳＷ２を押す。この間に上記温度測定手段１１より出力される温度情報および熱流束測定手段１２より出力される熱流束情報は常時演算手段１３に入力され、ここで以下の式に従って演算された熱量閾値Ｑが求められる。
【０００９】
【数１】

【００１０】
図３は、熱流束ｑと温度の時間変化の例を示すグラフであり、加熱時を図３（ａ）、冷却時を図３（ｂ）に示す。
すなわち、図３においては、測定開始時点Ｔ₁から被検者が上記測定終了指示スイッチＳＷ２を押す時点Ｔ₂までの熱流束ｑの積分値が熱量閾値Ｑということになる。
【００１１】
なお、熱流束ｑの値は、熱が体外に出る向きを正とし、熱流束ｑの最大値は絶対値で定めている。この例では、Ｔ₁からＴ₂の間の最大熱流束ｑ_maxは測定終了時点Ｔ₂で現れているが、障害の程度によってはＴ₂に至る前に上記最大熱流束ｑ_maxが現れる場合もある。
【００１２】
表１は上記のようにして演算した健常者６人に対する温感と冷感に関する上記熱量閾値の測定結果であり、比較のために、従来技術に係る温度差閾値も測定して列記した。また表２は被検者７人に対する上記熱量閾値と温度差閾値を列記するとともに、各値について、健常者の値との比をとったものである。
【００１３】
また、表１、表２には、時間Ｔ₁−Ｔ₂の平均熱流束及び最大熱流束も同時に列記し、表２には健常者の値との比をとったものを示してある。
なお、上記被検者は、末梢神経障害者が対象であるが、糖尿病者が多い。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
更に、図４は被検者の健常者に対する温度差閾値の比をグラフにしたものであり、また図５は被検者の健常者に対する熱量閾値の比をグラフにしたものである。
【００１７】
この２つの表、およびグラフからも明らかなように、従来用いられていた温度差閾値の比は２から８倍程度の値であるのに対して、熱量閾値の比は２倍から２０倍の値と本実施例では顕著な差がみられ、障害の程度によって比の値が大きく変化することが判る。従って、この熱量閾値を温度覚の指標とすることでよりきめの細かな病状分析ができる可能性ができる。
【００１８】
尚、上記温度刺激手段１は電源装置１５によって制御され、極端に温度が上昇あるいは下降することを防止している。また上記表１，２、あるいはグラフは表示手段１４ａやプリンタ１４ｂで出力することができる。
【００１９】
上記においては、上記温度刺激手段１による温度刺激開始時点Ｔ₁から被検者が温感又は冷感を自覚する時点Ｔ₂までの熱量を温度覚評価値としているが、更にこの熱量を上記温度刺激開始時点Ｔ₁から被検者が温感又は冷感を自覚する時点Ｔ₂まで時間Ｔ₂−Ｔ₁で割って得られる平均熱流束を温度覚評価値とすることもできる。図６は、被検者の健常者に対する平均熱流束の比をグラフに示したものである。
【００２０】
更に、上記温度刺激手段１による上記温度刺激開始時点Ｔ₁から被検者が温感又は冷感を自覚する時点Ｔ₂に至る迄の最大熱流束を温度覚評価値とすることも可能である。図７は、被検者の健常者に対する最大熱流束の比をグラフに示したものである。
【００２１】
図６、７から、温度差閾値の比の傾向と同様であり、温度差の指標とすることができる。
被検者の血流は環境温度によって異なることがあり、上記のように温度刺激手段１で刺激を開始すること自体が環境温度を変化させたことになる。従って、温度刺激手段１より一定の熱量が与えられた場合であっても、熱流束は測定対象となっている被検者の血流速度が変化し、これによって上記熱流束も変化する。すなわち、被検者の血流速度が早くなるとそれだけ温度刺激手段１より被検者の皮膚に向かって流れる熱量、即ち熱流束が多くなり、被検者の血流が停滞すると熱流束も小さくなる。
【００２２】
従って、温度刺激手段１よりの熱流束は図２に示すように、熱量閾値に至る迄にピークを形成することがある。この熱流束の最大値を温度覚評価値とすることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明により皮膚温の影響を受けず、温感・冷感を独立に評価できるため、糖尿病の病態、把握が的確にできる。また、容易にデ−タの採取、蓄積が可能となる。従って、薬効の評価や病態、進行を早期に診断でき、適切な治療へとつながる。
【００２４】
本装置は、短時間で検査が終わるため、外来での検査も可能であり、広く病院に普及させることが可能である。
熱量閾値を測ることにより、温度覚の障害のみならず、局部体温調節機能障害の診断が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に使用するセンサ部を示す概要図である。
【図２】本発明の方法を実施する装置のブロック図である。
【図３】熱流束と温度の時間変化の例を示すグラフである。
【図４】温度差閾値の健常者に対する比を示すグラフである。
【図５】熱量閾値の健常者に対する比を示すグラフである。
【図６】平均熱流束の健常者に対する比を示すグラフである。
【図７】最大熱流束の健常者に対する比を示すグラフである。
【符号の説明】
１温度刺激手段
Ｑ熱量閾値[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an apparatus for measuring a heat quantity threshold obtained from heat flux as a temperature sensation used for diagnosis of peripheral small-diameter neuropathy.
[0002]
[Prior art and its problems]
Conventionally, in the evaluation method of temperature sensation, the temperature stimulating means is brought into contact with the skin, the temperature of the temperature stimulating means is increased or decreased, and the temperature when the subject is aware of the sense of warmth or coolness is the warmth threshold, A temperature sensation method has been used to evaluate the cold sensation threshold. However, according to this method, even if the temperature stimulating means having the same temperature is brought into contact with the skin, a difference in warm feeling and cold feeling occurs depending on the skin temperature at that time.
[0003]
Further, as a solution to the above-mentioned problem in the temperature sensation measurement method, a temperature difference identification threshold method has been attempted in which the difference between the temperature at which a warm feeling is felt and the temperature at which a cold feeling is felt is observed. However, it is known that the abnormal sensation to temperature associated with the progression of the pathological condition of diabetes is that the sensation of cold appears first, so it is necessary to measure both the sensation of cold and sensation separately. Then, it is difficult to evaluate warmth and coldness separately.
[0004]
The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus for evaluating thermal sensation and cold sensation separately and without being affected by skin temperature. It is.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means. That is, the measurement device for temperature sensation evaluation provided by the present invention includes a temperature sensor and a heat flux sensor arranged on the stimulation surface of the temperature stimulation means, and a temperature obtained from the temperature sensor and a heat flux obtained from the heat flux sensor. And a calculation means for calculating a heat quantity threshold value based on the above. To be used as a temperature evaluation value, with the stimulation surface of the temperature stimulation means placed facing the skin surface of the subject , the subject is aware of the thermal sensation from the temperature stimulation start time T ₁ by the temperature stimulation means A heat quantity threshold value, which is a heat quantity per unit area, obtained based on the heat flux up to time point T ₂ and the change over time of the temperature is calculated.
[0006]
In the thermal sensation, the peripheral nerves sense the magnitude of the heat flow between the skin surface and the extracorporeal environment, and realize a sense of warmth or coldness. Therefore, the heat flow generated between the stimulation surface of the temperature stimulation means and the skin is directly measured, and the integrated value thereof is used to evaluate the thermal sensation, that is, the temperature sensation, as a threshold, that is, a heat flux threshold and a calorie threshold. Yes.
[0007]
[Embodiment]
FIG. 1 shows an outline of a sensor unit used in the present invention. As shown in FIG. 1, the stimulation surface of the Peltier element as the temperature stimulation means 1 is arranged facing the skin surface, and the heat flux sensor 2 and the temperature sensor 3 are arranged in contact with the stimulation surface of the temperature stimulation means 1. Further, a protective plate 4 is disposed thereon.
[0008]
FIG. 2 shows a block diagram of a processing circuit for processing the temperature and heat flux information obtained from the sensor section. Operator while the subject was placed, for example, the fingertip F on the protective plate 4, the operation switch SW1 ON Then the temperature measuring means 11 is by measuring the temperature at the measurement start time T ₁ obtained from the sensor unit 10 It is transmitted to the heat quantity threshold value calculation means 13. At the same time, when the power supply device 15 of the temperature stimulating means 1 is turned on to raise or lower the temperature and the subject feels hot or cold, the subject presses the measurement end instruction switch SW2. During this time, the temperature information output from the temperature measuring means 11 and the heat flux information output from the heat flux measuring means 12 are always input to the calculating means 13, where a heat quantity threshold Q calculated according to the following equation is obtained. .
[0009]
[Expression 1]

[0010]
FIG. 3 is a graph showing an example of the temporal change of the heat flux q and the temperature. FIG. 3A shows the heating time and FIG. 3B shows the cooling time.
That is, in FIG. 3, the integrated value of the heat flux q from the measurement start time T ₁ to the time T ₂ when the subject presses the measurement end instruction switch SW ₂ is the heat quantity threshold value Q.
[0011]
The value of the heat flux q is positive when the heat goes out of the body, and the maximum value of the heat flux q is determined as an absolute value. In this example, the maximum heat flux q _max between T ₁ and T ₂ appears at the measurement end time T ₂ , but the maximum heat flux q _max may appear before reaching T ₂ depending on the degree of failure. is there.
[0012]
Table 1 shows the measurement results of the above-mentioned calorific value threshold values regarding the sense of warmth and coolness for the six healthy persons calculated as described above. For comparison, the temperature difference threshold values according to the prior art are also measured and listed. Table 2 lists the calorific value threshold value and the temperature difference threshold value for the seven subjects, and for each value, takes a ratio with the value of the healthy person.
[0013]
Tables 1 and 2 also list the average heat flux and the maximum heat flux at time T ₁ -T _{2 at} the same time, and Table 2 shows the ratio of the values to the values of healthy persons.
In addition, although the said subject is a peripheral neuropathy person, there are many diabetics.
[0014]
[Table 1]

[0015]
[Table 2]

[0016]
Further, FIG. 4 is a graph showing the ratio of the temperature difference threshold to the healthy subject, and FIG. 5 is a graph showing the ratio of the heat amount threshold to the healthy subject.
[0017]
As is clear from these two tables and graphs, the ratio of the temperature difference threshold value that has been conventionally used is about 2 to 8 times, whereas the ratio of the heat amount threshold value is 2 to 20 times. There is a marked difference between the value and this example, and it can be seen that the ratio value varies greatly depending on the degree of failure. Therefore, by using this heat quantity threshold value as an index of temperature sense, it is possible to perform more detailed pathological analysis.
[0018]
The temperature stimulating means 1 is controlled by the power supply device 15 to prevent the temperature from extremely rising or falling. The above tables 1 and 2 or the graph can be output by the display means 14a or the printer 14b.
[0019]
In the above, although the temperature sensation evaluation value heat from the thermal stimulation start time T ₁ by the thermal stimulation means 1 to the point T ₂ to realize the warmth or cold sensation subject, further the temperature of this heat average heat flux obtained by dividing the stimulation start time T ₁ at time T ₂ to time T ₂ -T ₁ where the subject is aware of warmth or cold sensation may be a temperature sensation evaluation value. FIG. 6 is a graph showing the ratio of the average heat flux of healthy subjects to healthy subjects.
[0020]
Furthermore, it is also possible to temperature sensation evaluation value maximum heat flux up to the time T ₂ to the subject from the thermal stimulation start time T ₁ is aware of the warmth or sensation by the thermal stimulation means 1 . FIG. 7 is a graph showing the ratio of the maximum heat flux to the healthy subject.
[0021]
6 and 7, it is the same as the tendency of the temperature difference threshold ratio, and can be used as an index of the temperature difference.
The blood flow of the subject may vary depending on the environmental temperature, and starting the stimulation with the temperature stimulating means 1 itself changes the environmental temperature as described above. Therefore, even when a certain amount of heat is applied from the temperature stimulating means 1, the heat flux changes the blood flow velocity of the subject to be measured, and the heat flux also changes accordingly. That is, as the blood flow velocity of the subject increases, the amount of heat flowing from the temperature stimulating means 1 toward the subject's skin increases, that is, the heat flux, and the heat flux decreases when the blood flow of the subject stagnates. .
[0022]
Therefore, as shown in FIG. 2, the heat flux from the temperature stimulating means 1 may form a peak before reaching the heat amount threshold value. The maximum value of the heat flux can be used as the temperature sensation evaluation value.
[0023]
【The invention's effect】
According to the present invention, the warmth and coolness can be independently evaluated without being affected by the skin temperature, so that the pathological condition and grasping of diabetes can be accurately performed. In addition, data can be collected and stored easily. Therefore, evaluation of drug efficacy, disease state, and progression can be diagnosed at an early stage, leading to appropriate treatment.
[0024]
Since this apparatus can be inspected in a short time, it can be outpatiently and can be widely used in hospitals.
By measuring the calorific value threshold, it becomes possible to diagnose not only temperature sensation disturbance but also local body temperature regulation dysfunction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a sensor unit used in the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for carrying out the method of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing an example of temporal change in heat flux and temperature.
FIG. 4 is a graph showing a ratio of a temperature difference threshold value to a healthy person.
FIG. 5 is a graph showing a ratio of a heat amount threshold value to a healthy person.
FIG. 6 is a graph showing the ratio of average heat flux to healthy individuals.
FIG. 7 is a graph showing the ratio of maximum heat flux to healthy individuals.
[Explanation of symbols]
1 Temperature stimulation means Q Calorific value threshold

Claims

A temperature sensor and a heat flux sensor are disposed on the stimulation surface of the temperature stimulation means, and a calculation means for calculating a heat quantity threshold value based on the temperature obtained from the temperature sensor and the heat flux obtained from the heat flux sensor is provided. A temperature sensing evaluation measuring device.

The calculation means is a temperature stimulation start time T by the temperature stimulation means. ₁₁ From time T when the subject is aware of warmth or coldness ₂₂ The amount of heat per unit area obtained on the basis of the time-dependent change in the heat flux and temperature up to T ₂₂ -T ₁₁ The temperature sensation evaluation measuring apparatus according to claim 1, wherein the average value of the heat flux is calculated by dividing by.

Temperature stimulation start time T by the temperature stimulation means ₁₁ From time T when the subject is aware of warmth or coldness ₂₂ Until the time T is measured. ₁₁ To T ₂₂ The temperature sensation evaluation measuring apparatus according to claim 1, wherein a maximum heat flux up to is acquired.