JP5898204B2 - 体温計 - Google Patents
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Description
本発明の第2の側面は、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、第1のユニットおよび第2のユニットを備え、前記第1のユニットが、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は反対側に第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の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面とは反対側の面を覆うように構成される均一化部材と、前記均一化部材に対して所定の空間をもって配され、前記第1の温度センサ及び第2の温度センサの出力を処理する回路基板と、前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の側面を取り囲むように配され、該第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体と、前記均一化部材と、前記回路基板とを一体的に保持する保持部材と、を備え、前記第2のユニットが、前記第1のユニットが装着された状態で、前記第1の熱抵抗体及び第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、前記第1のユニットを着脱可能に固定する固定部材と、前記第1のユニットが装着された状態で、前記回路基板と電気的に接続されるアンテナ部とを備える。
<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。
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。
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。
・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。
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いて、外部(体表面に接触する側と反対側)の急激な温度変化(外乱)の原因とその影響について検討する。なお、熱流式体温計が受ける外乱の影響には、様々なものが考えられるが、本願では、特に、均一化部材130が受ける外乱の影響に着目して検討する。
上記「4.」で説明した実験結果を踏まえ、均一化部材130が受ける外乱の影響を除去するための要件について検討する。図4に示したように、実際の貼り付け位置を想定した場合に考えられるいずれの外乱に対しても、熱流式体温計は影響を受ける。このため、熱流式体温計では、これらの外乱の影響を除去するために、以下のような構成を備えることが不可欠である。
(1)衣服や指等が均一化部材に直接接触することを回避できる構成。
(2)均一化部材にあたる風を遮断できるか、少なくとも、その量、速度を低減できる構成。
上記「2.」〜「5.」で説明した検討結果を踏まえ、測定誤差の低減対策及び外乱除去対策を施すとともに、使い回しができるようにするために使い捨て部と再利用部とに分離可能に構成した、本実施形態の熱流式体温計について説明する。図5Aは、本実施形態に係る熱流式体温計500の断面構成を示す図である。
次に、熱流式体温計500の再利用部500Aを使い捨て部500Bに装着する際の、装着手順について説明する。図5Cは、再利用部500Aを使い捨て部500Bに装着するための装着手順を説明するための図である。上述したように、再利用部500Aと使い捨て部500Bとは分離可能に構成されており、被検体の体温測定に用いられた熱流式体温計500は、被検体から取り外された後、再利用部500Aは使い捨て部500Bから取り外され、当該取り外された再利用部500Aは、新たな使い捨て部500Bに装着されることで、再利用される。
次に、熱流式体温計500の平面構成について説明する。図6A、図6Bは、本実施形態に係る熱流式体温計500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られた際に、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(2箇所)で切断した場合の平面図とを示している。
次に図5Bに示す熱流式体温計500を備える体温測定システムについて説明する。図7は、熱流式体温計500と、該熱流式体温計500と通信可能な体温表示装置700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。
次に、熱流式体温計500の機能構成について説明する。図8は、処理部800が搭載された回路基板510とセンサ部820とを備える熱流式体温計500の機能構成を示す図である。
次に、体温表示装置700の機能構成について説明する。図9は、体温表示装置700の機能構成を示す図である。体温表示装置700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。
上記第1の実施形態では、回路基板510内にアンテナ810を配する構成とした。しかしながら、体温表示装置700による安定した読み取りを実現するためには、アンテナサイズを大きくすることが望ましい。そこで、本実施形態では、アンテナ部を使い捨て部側に配する構成とした。以下、本実施形態の詳細を説明する。
上記第1の実施形態の「2.」〜「5.」で説明した検討結果を踏まえ、測定誤差の低減対策及び外乱除去対策を施すとともに、使い回しができるようにするために使い捨て部と再利用部とに分離可能に構成した、本実施形態の熱流式体温計について説明する。図10Aは、本実施形態に係る熱流式体温計1000の断面構成を示す図である。
次に、熱流式体温計1000の再利用部1000Aを使い捨て部1000Bに装着する際の、装着手順について説明する。図10Cは、再利用部1000Aを使い捨て部1000Bに装着するための装着手順を説明するための図である。上述したように、再利用部1000Aと使い捨て部1000Bとは分離可能に構成されており、被検体の体温測定に用いられた熱流式体温計1000は、被検体から取り外された後、再利用部1000Aは使い捨て部1000Bから取り外され、当該取り外された再利用部1000Aは、新たな使い捨て部1000Bに装着されることで、再利用される。
次に、熱流式体温計1000の平面構成について説明する。図11A、図11Bは、本実施形態に係る熱流式体温計1000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られた際に、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(2箇所)で切断した場合の平面図とを示している。
次に、熱流式体温計1000の機能構成について説明する。図12は、再利用部1000Aと使い捨て部1000Bとにより構成される熱流式体温計1000の機能構成を示す図である。
上記第1及び第2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乃至第3の実施形態では、熱抵抗体113と熱抵抗体123とを、1〜10mm程度(好ましくは2〜6mm)の間隔をもって断熱部材514(または1017)を介して並置させる構成としたが本発明はこれに限定されない。例えば、熱抵抗体113と熱抵抗体123とを、同心円状に配置させる構成としてもよい(図13参照)。
上記第1乃至第4の実施形態では、熱流式体温計500(または1000)が、処理部を備え、体温表示装置700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としたが、本発明はこれに限定されない。
上記第1乃至第5の実施形態では、使い捨て部500B(または1000B)の固定部材513(または1013)と再利用部500A(1000A)のハウジング512(または1012)との間の摩擦力、及び、使い捨て部500B(または1000B)の固定テープ511(または1011)の粘着力により、再利用部500A(または1000A)を使い捨て部500B(または1000B)に固定させる構成としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ハウジング512(または1012)を機械的に固定するためのロック機構を固定部材513(または1013)に設け、機械的に固定するように構成してもよい。
上記第2の実施形態では、電極1014、1015の構造について特に言及しなかったが、再利用部1000Aが使い捨て部1000Bに装着された状態で、被検体が動いた場合であっても電極1014と電極1015との間が非接続状態となることがないよう、電極1014と電極1015とは機械的に固定される構成であってもよい。
上記第1乃至第6の実施形態では、図1を用いて説明した測定原理に従って熱流式体温計を構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、被検体の皮下組織の熱抵抗Rtを固定または可変のパラメータとして設定可能とすることで、1組の温度センサ(第1の温度センサと第2の温度センサ)のみを用いて熱流式体温計を構成することができる。
Claims (12)
- 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、第1のユニットおよび第2のユニットを備え、
前記第1のユニットが、
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は反対側に第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の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面とは反対側の面を覆うように構成される均一化部材と、
前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の側面を取り囲むように配され、該第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体と、前記均一化部材とを一体的に保持する保持部材と、を備え、
前記第2のユニットが、
前記第1のユニットが装着された状態で、前記第1の熱抵抗体及び第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、
前記第1のユニットを着脱可能に固定する固定部材と
を備えることを特徴とする体温計。 - 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、第1のユニットおよび第2のユニットを備え、
前記第1のユニットが、
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は反対側に第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の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の、前記体表面に接触する側の面とは反対側の面を覆うように構成される均一化部材と、
前記均一化部材に対して所定の空間をもって配され、前記第1の温度センサ及び第2の温度センサの出力を処理する回路基板と、
前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の側面を取り囲むように配され、該第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体と、前記均一化部材と、前記回路基板とを一体的に保持する保持部材と、を備え、
前記第2のユニットが、
前記第1のユニットが装着された状態で、前記第1の熱抵抗体及び第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、
前記第1のユニットを着脱可能に固定する固定部材と、
前記第1のユニットが装着された状態で、前記回路基板と電気的に接続されるアンテナ部と
を備えることを特徴とする体温計。 - 前記均一化部材は、前記第1の熱抵抗体及び第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または2に記載の体温計。
- 前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体は、熱伝導率が0.5[W/m・K]以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の体温計。
- 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または2に記載の体温計。
- 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または2に記載の体温計。
- 前記第1の熱抵抗体及び前記第2の熱抵抗体の側面と、前記保持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または2に記載の体温計。
- 前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体は、同心円状に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の体温計。
- 前記体表面に接触する側の面とは反対側に配置された前記第1の熱抵抗体及び第2の熱抵抗体の第2の温度センサとして、前記均一化部材の熱抵抗体の側に配置された1つの温度センサを共有したことを特徴とする請求項1または2に記載の体温計。
- 前記第2のユニットは、更に、前記第1のユニットが装着された状態で、該第1のユニットを固定するための固定テープが、前記断熱部材の、前記体表面に接触する側の面とは反対側の面に、剥離可能に取り付けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の体温計。
- 前記アンテナ部は、前記断熱部材の外周に沿って配されていることを特徴とする請求項2に記載の体温計。
- 前記回路基板より延設された、前記第1のユニットに配された電極と、前記アンテナ部より延設された、前記第2のユニットに配された電極とが、前記第1のユニットが前記第2のユニットに装着された状態で接触することにより、前記回路基板と前記アンテナ部とが電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の体温計。
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