JP6010952B2 - 深部体温上昇誘導システム - Google Patents

Description

本発明は、深部体温を上昇させ易くする深部体温上昇誘導システムに関する。

身体深部の体温である深部体温は、健康に関連する重要な生体情報として扱われている。この深部体温を適度に上昇させることは、免疫機能の向上、身体の冷えの解消、睡眠の質（熟睡度や目覚めなど）の向上などに、効果的であることが知られている。そこで、近年、生活シーンに合わせて身体への温度刺激を付与することで深部体温の上昇を促し、より健康で、身体をより快適な状態に誘導することが検討されている。このような技術として下記に出典を示す特許文献１−４に記載のものがある。

特許文献１に記載の睡眠環境制御システムは、就寝対象者の頭側空間の空気温度が脚側空間の空気温度よりも低くなるように調整し、入眠時から所定の時間まで空気温度を低下させ、当該所定の時間から起床予定時間まで空気温度を上昇させる。これにより、深部体温の上昇を促し、目覚め感を高めている。

特許文献２に記載の睡眠制御温熱器具は、睡眠中に人体を予熱モード、入眠モード及び安眠モードを順次切替えて加熱する。予熱モードでは、上半身の加熱温度と下半身の加熱温度とを夫々体温よりも僅かに高い温度に設定する。入眠モードでは、上半身の加熱温度は体温よりも僅かに低い温度に設定し、下半身の加熱温度は上半身の加熱温度よりも高く、且つ、体温よりも低い温度に設定する。安眠モードでは、上半身の加熱温度と下半身の加熱温度とを夫々体温よりも僅かに低い温度に設定する。これにより、頭熱足寒状態とすることで深部体温の上昇を促し、目覚め感を高めている。

特許文献３に記載の温度制御装置は、シャワーユニットのシャワーヘッドを握る使用者の体温に応じて、シャワーヘッドから吐出される温水の温度を調整する。これにより、加温効果を高めている。

特許文献４に記載の入浴情報システムは、入浴者の深部体温、心拍数、体脂肪率等に基づき、入浴時の湯量、湯温、入浴時間、入浴コース等の入力条件を設定する。これにより、効果的、且つ、安全に深部体温の上昇を促している。

特開２００６−２５８３１４号公報 特開２００３−１２５９０８号公報 特開２００３−１３０４４４号公報 特開２００３−２２５２７６号公報

一般的に、同一の刺激強度を付与した場合でも、例えば季節や室温等の環境変化によって、体温調節反応が変化することが知られている。このため、特許文献１−４に記載の技術のような一定の刺激条件では、安定して深部体温の上昇を誘導することができない。

また、温度刺激の刺激強度の基準として利用される皮膚温は対象者の年齢、性別、体型、出身地などに応じて個人差があり、共通の基準を設けることは容易ではない。深部体温を基準とする場合には、鼓膜温や直腸温などの測定が必要となるが、測定作業が難しく、現実的でない。

更に、一般的に、刺激を受ける部位に応じて、温度刺激に対する体温調節反応が異なることが知られ、身体全体や身体の広範囲に亘る温度刺激では、効果的に体温上昇を誘導できるものではなく、対象者の身体的負担も大きくなってしまう。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、効率的に、且つ、安定的に深部体温の上昇を誘導することが可能な深部体温上昇誘導視システムを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る深部体温上昇誘導システムの特徴構成は、
同一の足における足背部及び足底部の夫々の皮膚温を測定する温度センサと、
前記足背部の皮膚温と前記足底部の皮膚温との温度差を演算する温度差演算部と、
前記演算された温度差に基づいて、体の一部に設定された刺激部位に付与する温度刺激の刺激条件を決定する刺激条件決定部と、
前記決定された刺激条件に基づいて温度刺激を行う温度刺激実行部と、
を備えている点にある。

人の生理状態は、季節や環境温度や、体型等に伴って変化することが知られている。上記特徴構成のように、足背部の皮膚温と足底部の皮膚温との温度差を測定すると生理状態を容易に判断できることがわかった。このため、深部体温の上昇を促すために刺激部位に付与する温度刺激の条件を決定することができる。したがって、効率的に、且つ、安定的に深部体温の上昇を誘導することが可能となる。

また、前記刺激条件は、前記温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度と、前記温度刺激を付与する時間と、により規定されてあると好適である。

このような構成とすれば、足背部の皮膚温と足底部の皮膚温との温度差に応じて、最適な温度刺激を設定できることがわかった。したがって、深部体温の上昇を効果的に促すことができる。

また、前記温度刺激を付与する刺激部位は、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの少なくとも一つであると好適である。

これらの刺激部位に温度刺激を付与すると、深部体温の上昇を誘導できることがわかった。このため、効率良く深部体温の上昇を促すことができる。

また、前記腹部及び前記腰部に対する温度刺激は、前記刺激部位を温める加温刺激であり、前記下腿部前面に対する温度刺激は、前記刺激部位を冷やす冷温刺激であると好適である。

このように腹部及び腰部には加温刺激を行い、下腿部前面には冷温刺激を行うことにより、効果的に深部体温が上昇し易いことがわかった。したがって、深部体温の上昇を誘導できる。

また、前記刺激条件決定部は、前記演算された温度差が予め設定された腹部用閾値よりも小さい場合には前記腹部に対する温度刺激を禁止するように決定し、前記演算された温度差が予め設定された腰部用閾値以上である場合には前記腰部に対する温度刺激を禁止するように決定し、前記演算された温度差が予め設定された下腿部前面用閾値以上である場合には前記下腿部前面に対する温度刺激を禁止するように決定すると好適である。

このような構成の場合には、温度刺激に対して深部体温の上昇の効果が小さいことがわかった。このため、上記の状態では、温度刺激を付与しないようにすることで、温度刺激の付与による身体的負担を軽減できる。

深部体温上昇誘導システムの構成を模式的に示す図である。 腹部に対する温度刺激の刺激条件を模式的に示す図である。 腰部に対する温度刺激の刺激条件を模式的に示す図である。 下腿部前面に対する温度刺激の刺激条件を模式的に示す図である。 温度刺激の付与する例を模式的に示す図である。 温度刺激の付与する例を模式的に示す図である。 温度刺激の付与する例を模式的に示す図である。 腹部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 腹部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 腹部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 腰部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 腰部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 腰部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 下腿前部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 下腿前部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。 下腿前部を温度刺激した場合の深部体温の変化を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明に係る深部体温上昇誘導システム１００は、人１の体温を上昇させる機能を備えている。

１．深部体温上昇誘導システムの構成
図１は、本発明に係る深部体温上昇誘導システム１００の構成を模式的に示したブロック図である。図１に示されるように、深部体温上昇誘導システム１００は、温度センサ１１、温度差演算部１２、刺激条件決定部１３、刺激条件格納部１４、温度刺激実行部１５、ヒータ１６の各機能部を備えて構成される。各機能部はＣＰＵを中核部材として、人１の深部体温を上昇させる種々の処理を行うための上述の機能部がハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。

温度センサ１１は、足背部２及び当該足背部２の裏側の足底部３の夫々の皮膚温を測定する。足背部２とは深部体温を上昇させる人１の足の甲である。足底部３とは深部体温を上昇させる人１の足の裏である。温度センサ１１は、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温を測定可能に、足背部２の皮膚温を測定する足背部用温度センサ１１Ａと、足底部３の皮膚温を測定する足底部用温度センサ１１Ｂとを備えて構成される。以下の説明では、足背部用温度センサ１１Ａと足底部用温度センサ１１Ｂとを区別する必要が無い場合には、単に温度センサ１１として説明する。このように温度センサ１１により、同一の足の甲及び裏の皮膚温が測定される。温度センサ１１により測定された足背部２の皮膚温及び足底部３の皮膚温は、夫々、皮膚温情報として後述する温度差演算部１２に伝達される。このような足背部２及び当該足背部２の裏側の足底部３の夫々の皮膚温を温度センサ１１により検出する工程は、検出工程と称される。

温度差演算部１２は、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差を演算する。足背部２の皮膚温は足背部用温度センサ１１Ａから伝達される。足底部３の皮膚温は足背部用温度センサ１１Ａから伝達される。温度差演算部１２は、これら２つの皮膚温の温度差を演算する。演算された温度差は、温度差情報として後述する刺激条件決定部１３に伝達される。このような足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差を演算する工程は、温度差演算工程と称される。

刺激条件決定部１３は、演算された温度差に基づいて、体の一部に設定された刺激部位に付与する温度刺激の刺激条件を決定する。演算された温度差とは、温度差演算部１２から伝達される温度差情報に含まれる。体の一部に設定された刺激部位とは、人１の体に設定された部位である。本実施形態では、後述する腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの少なくとも一つが相当する。付与する温度刺激とは、人１の体温を上昇させるために付与する温度刺激である。このような温度刺激の条件は、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差により予め設定されている。本実施形態では、このような温度刺激の条件は、刺激条件格納部１４に予め格納（記憶）されている。したがって、刺激条件決定部１３は、刺激条件格納部１４に格納されている温度条件の中から、温度差演算部１２から伝達された温度差情報に含まれる温度差に応じた温度刺激を参照し、これを人１に付与する温度刺激として決定する。このような演算された温度差に基づいて、付与する温度刺激の刺激条件を決定する工程は、刺激条件決定工程と称される。

刺激条件格納部１４は、人１に付与する温度刺激の刺激条件が予め格納されている。本実施形態では、刺激条件は、温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度と、温度刺激を付与する時間と、により規定されている。温度刺激を付与する刺激部位とは、体温を上昇させる人１の身体のうち、温度刺激が与えられる部位である。本実施形態では、温度刺激を付与する刺激部位は、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの少なくとも一つが相当する。腹部は人１の腹であり、腰部は人１の腰である。また、下腿部前面とは、人１の下腿部のうち前面である。

刺激部位に付与する温度刺激の温度及び温度刺激を付与する時間は、温度刺激の強度に関するものであるので、夫々紐付けして刺激条件格納部１４に格納されている。このような刺激条件の一例が図２−図４に示される。図２は、腹部が刺激部位である場合の刺激条件であり、図３は、腰部が刺激部位である場合の刺激条件である。また、図４は、下腿部前面が刺激部位である場合の刺激条件である。夫々の刺激条件は、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差に応じて、複数の水準（本実施形態では３つの水準）に分割して規定される。この水準毎に、刺激強度（温度及び時間）が設定される。

図２に示されるように、腹部に対する温度刺激は、刺激部位を温める加温刺激となる。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ２℃以上である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として３８℃又は４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与するよう決定する。一方、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与するよう決定する。

一方、刺激条件決定部１３は、演算された温度差が予め設定された腹部用閾値よりも小さい場合には腹部に対する温度刺激を禁止するように決定する。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、腹部に温度刺激を付与しないように決定する。

また、図３に示されるように、腰部に対する温度刺激も、刺激部位を温める加温刺激となる。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与するよう決定する。一方、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃以上、且つ、Ｂ２℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、或いは、３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与するよう決定する。

一方、刺激条件決定部１３は、演算された温度差が予め設定された腰部用閾値以上である場合には腰部に対する温度刺激を禁止するように決定する。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上である場合には、刺激条件決定部１３は、腰部に温度刺激を付与しないように決定する。

また、図４に示されるように、下腿部前面に対する温度刺激は、刺激部位を冷やす冷温刺激となる。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与するよう決定する。一方、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満である場合には、刺激条件決定部１３は、温度刺激の刺激条件として２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与するよう決定する。

一方、刺激条件決定部１３は、演算された温度差が予め設定された下腿部前面用閾値以上である場合には下腿部前面に対する温度刺激を禁止するように決定する。すなわち、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上である場合には、刺激条件決定部１３は、下腿部前面に温度刺激を付与しないように決定する。

ここで、温度刺激を付与する刺激部位は、腹部、腰部、及び下腿部前面の全てであっても良いし、一部であっても良い。このため、上述の図２−図４において、Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、及びＣ１〜Ｃ３は、夫々温度差が重複しているように規定することも可能であるし、夫々が重複しないように規定することも可能である。刺激条件決定部１３は刺激条件格納部１４を参照して刺激条件を決定し、当該刺激条件を後述する温度刺激実行部１５に伝達する。

温度刺激実行部１５は、決定された刺激条件に基づいて温度刺激を行う。決定された刺激条件とは、刺激条件決定部１３により決定された刺激条件である。温度刺激実行部１５は、この刺激条件に沿って対象となる刺激部位に対して温度刺激を行う。もちろん、刺激条件決定部１３により刺激部位に温度刺激を付与しないように決定された場合には、温度刺激実行部１５により温度刺激は行われない。このような決定された刺激条件に基づいて温度刺激を行う工程は、温度刺激実行工程と称される。

このような温度刺激の付与は、起床時や入浴時等、深部体温の上昇が求められる種々の状況において行うことが可能なように構成されている。例えば電熱線等からなるヒータ１６やペルチエ等を利用した温度調節機能を、図５及び図６のように衣服（パジャマやインナーや腹巻等）に内蔵し、起床時刻に合わせて温度刺激を付与するよう構成することが可能である。ここで、図５は腹部に対向するパジャマの内側の部位にヒータ１６を配設した例であり、図６は腰部に対向するパジャマの内側の部位にヒータ１６を配設した例である。

また、ベッドのマットレスに上述の温度調節機能を内蔵して温度刺激を付与するように構成することも可能である。更には、入浴中においては、浴槽に備えられる水流制御や内蔵される温度調節機能により、図７に示されるように低温湯下においても腹部や腰部や下腿部前面等の付与部位に温度刺激（設定された温度の冷水）を付与するように構成することも可能である。このように、温度刺激を付与することにより、効果的に身体の加温効果を高めることが可能となる。

２．温度刺激による深部体温の変化
以下、腹部、腰部、及び下腿部前面に温度刺激を行った場合の深部体温の変化について図を用いて説明する。

２−１．腹部に温度刺激を行った場合の深部体温の変化
図８−図１０には、腹部に対して温度刺激を行った場合の深部体温の時間変化について示される。本実施形態では、深部体温は人１の直腸の温度を測定した結果（白丸）である。横軸には温度刺激を開始してからの経過時間が示され、縦軸には温度刺激を開始してからの深部体温の変化量が示される。また、比較結果として、温度刺激を行っていない場合の深部体温の時間的変化（黒丸）も示される。

図８（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図８（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されるように、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、温度刺激を行った場合の深部体温（白丸）の方が、温度変化量が大きいことが明らかである。なお、身体的負担の軽減の点からは、４０℃の温度で１５分間の温度刺激よりも３８℃の温度で１５分間の温度刺激の方が望ましい。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ２℃以上である場合には、３８℃の温度で１５分間、又は４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図９（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図９（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図９（ａ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満である場合には、３８℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）と差異が見られない。一方、図９（ｂ）に示されるように、４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を付与してから４０分以上経過すると、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、大きく変化することが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満である場合には、４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図１０（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１０（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満である場合には、３８℃の温度で１５分間、又は４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与しても、深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）に比べて低下していることが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満である場合には、温度刺激を付与すると深部体温が低下し、深部体温の上昇誘導効果が得られないことが本発明者により見出された。

このように、深部体温上昇誘導システム１００によれば、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ２℃以上である場合には、３８℃の温度で１５分間、又は４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であり、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃以上、且つ、Ａ２℃未満である場合には、４０℃の温度で１５分間、腹部に当該腹部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能である。また、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＡ１℃未満である場合には、温度刺激を禁止することにより深部体温の低下を防止できる。

２−２．腰部に温度刺激を行った場合の深部体温の変化
図１１−図１３には、腰部に対して温度刺激を行った場合の深部体温の時間変化について示される。ここでも、上述の腹部への温度刺激と同様に、深部体温は人１の直腸の温度を測定した結果（白丸）が示される。横軸には温度刺激を開始してからの経過時間が示され、縦軸には温度刺激を開始してからの深部体温の変化量が示される。また、比較結果として、温度刺激を行っていない場合の深部体温の時間的変化（黒丸）も示される。

図１１（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１１（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１１（ａ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満である場合には、３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）と差異が見られない。一方、図１１（ｂ）に示されるように、４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、大きく変化することが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満である場合には、４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図１２（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃以上、且つ、Ｂ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１２（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃以上、且つ、Ｂ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、温度刺激を行った場合の深部体温（白丸）の方が、温度変化量が大きいことが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃以上、且つ、Ｂ２℃未満である場合には、３８℃の温度で３０分間、又は４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図１３（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１３（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１３（ａ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上である場合には、３８℃の温度で３０分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与しても、深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）と変化が小さいことが明らかである。また、図１３（ｂ）に示されるように、４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与すると、深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）と比べて深部体温が低下していることが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上である場合には、温度刺激を付与しても深部体温の上昇には効果が少ないことが本発明者により見出された。

このように、深部体温上昇誘導システム１００によれば、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃未満である場合には、４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であり、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ１℃以上、且つ、Ｂ２℃未満である場合には、３８℃の温度で３０分間、又は４０℃の温度で１５分間、腰部に当該腰部を温める温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能である。また、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＢ２℃以上である場合には、温度刺激を禁止することにより人１への無用な温度刺激を防止することにより、身体的負担を軽減できる。

２−３．下腿部前面に温度刺激を行った場合の深部体温の変化
図１４−図１６には、下腿部前面に対して温度刺激を行った場合の深部体温の時間変化について示される。ここでも、上述の腹部への温度刺激と同様に、深部体温は人１の直腸の温度を測定した結果（白丸）が示される。横軸には温度刺激を開始してからの経過時間が示され、縦軸には温度刺激を開始してからの深部体温の変化量が示される。また、比較結果として、温度刺激を行っていない場合の深部体温の時間的変化（黒丸）も示される。

図１４（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１４（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満であり、温度刺激の刺激条件として２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１４（ａ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満である場合には、２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）よりも低下している。一方、図１４（ｂ）に示されるように、２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、大きく変化することが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満である場合には、２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図１５（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１５（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満であり、温度刺激の刺激条件として２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１５（ａ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満である場合には、２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は低下している。また、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）に対して変化も小さい。一方、図１５（ｂ）に示されるように、２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した際の深部体温（白丸）は、温度刺激を行っていない場合の深部体温（黒丸）よりも、大きく変化することが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満である場合には、２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であることが本発明者により見出された。

図１６（ａ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。また、図１６（ｂ）には足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上であり、温度刺激の刺激条件として２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与した場合の深部体温の変化が示される。

図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示されるように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上である場合には、２０℃の温度で３０分間、又は２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与しても、深部体温（白丸）は、温度刺激を付与しない場合の深部体温（黒丸）に対して変化が小さいことが明らかである。このように、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上である場合には、温度刺激を付与しても深部体温の上昇には効果が少ないことが本発明者により見出された。

このように、深部体温上昇誘導システム１００によれば、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃未満である場合には、２０℃の温度で３０分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能であり、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ１℃以上、且つ、Ｃ２℃未満である場合には、２５℃の温度で１５分間、下腿部前面に当該下腿部前面を冷やす温度刺激を付与すると深部体温を上昇可能である。また、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差がＣ２℃以上である場合には、温度刺激を禁止することにより人１への無用な温度刺激を防止することにより、身体的負担を軽減できる。

上記結果は、単に腹部、腰部、下腿部前面に対して温度刺激を付与すれば深部体温の上昇を誘導できるわけではなく、温度刺激の付与時点での生理状態（足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差）に応じた最適な刺激強度を設定しなければ、安定的な深部体温の上昇を誘導できないことを意味している。そこで、深部体温上昇誘導システム１００によれば、その時々の生理状態に応じた最適な刺激強度を設定することができるので、効果的に、且つ、安定的に深部体温の上昇を誘導することが可能である。また、より低強度での刺激条件を設定できるので、身体的負担の軽減にも寄与する。

また、本発明により、身体各部位における温度刺激に対する体温調節反応の特性、及び刺激強度に対する体温調節反応（深部体温の変化挙動）の変化特性の分析、その変化を反映する生理指標を行った結果、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差によって、付与する温度刺激に対する体温調節反応（深部体温の変化挙動）の予測が可能であることが見出された。この知見により、刺激を付与する時点での上記足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差に応じて、最適な刺激部位と刺激強度（温度及び時間）を設定することで、効果的に、且つ、安定的に深部体温の上昇を誘導することができる。また、局所部位への最小限の範囲に、最低限の強度の刺激を付与するため、温度刺激が付与される人１の身体的負担を軽減することができる。

人１の生理状態は、季節や環境温度や、体型等に伴って変化することが知られている。本発明により、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差を測定すると生理状態を容易に判断できることがわかった。このため、深部体温の上昇を促すために刺激部位に付与する温度刺激の条件を決定することができる。したがって、効率的に、且つ、安定的に深部体温の上昇を誘導することが可能となる。

３．その他の実施形態
上記実施形態では、温度センサ１１は、同一の足における足背部２及び足底部３の夫々の皮膚温を測定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。足背部２及び足底部３の皮膚温の測定は、異なる足について測定する構成とすることも当然に可能である。係る場合、異なる足において足背部２及び足底部３の皮膚温を測定すると誤差を含む可能性があるが、このような誤差を考慮して温度刺激の刺激条件を決定することで適切に体温の上昇を誘導することが可能となる。

上記実施形態では、刺激条件は、温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度と、温度刺激を付与する時間と、により規定されてあるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度と、温度刺激を付与する時間とのうち少なくとも何れか一つのみを規定する刺激条件とすることも当然に可能である。

すなわち、温度刺激を付与する刺激部位のみを刺激条件として規定する構成も可能であるし、刺激部位に付与する温度刺激の温度のみを刺激条件として規定する構成も可能であるし、温度刺激を付与する時間のみを刺激条件として規定する構成も可能である。更には、温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度とを刺激条件として規定する構成も可能であるし、温度刺激を付与する刺激部位と、温度刺激を付与する時間とを刺激条件として規定する構成も可能であるし、刺激部位に付与する温度刺激の温度と、温度刺激を付与する時間とを刺激条件として規定する構成も可能である。

上記実施形態では、温度刺激を付与する刺激部位が、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの少なくとも一つであるとして説明した。すなわち、温度刺激を付与する部位は、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの一つであっても良いし、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの二つであっても良いし、腹部、腰部、及び下腿部前面の全てであっても良い。

上記実施形態では、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差に基づいて、刺激条件が決定されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。温度差と共に、当該温度差以外のパラメータ、例えば性別や年齢等の情報を考慮して刺激条件を決定することも当然に可能である。もちろん、上記以外のパラメータと温度差とを用いて刺激条件を決定することも当然に可能である。

上記実施形態では、深部体温上昇誘導システム１００について説明した。本発明にあっては、このような深部体温上昇誘導システム１００に使用される方法（深部体温上昇誘導方法）、すなわち、足背部２及び当該足背部２の裏側の足底部３の夫々の皮膚温を温度センサ１１により測定する測定工程と、足背部２の皮膚温と足底部３の皮膚温との温度差を演算する温度差演算工程と、演算された温度差に基づいて、付与する温度刺激の刺激条件を決定する刺激条件決定工程と、を備えている深部体温上昇誘導方法についても当然に権利範囲である。このような深部体温上昇誘導方法に係る発明も、深部体温上昇誘導システム１００と同様に、上述した作用効果を得ることが可能である。

本発明は、人の体温を上昇させ易くする体温上昇誘導システムに用いることが可能である。

２：足背部
３：足底部
１１：温度センサ
１１Ａ：足背部用温度センサ
１１Ｂ：足底部用温度センサ
１２：温度差演算部
１３：刺激条件決定部
１５：温度刺激実行部
１００：深部体温上昇誘導システム

Claims (5)

1. 同一の足における足背部及び足底部の夫々の皮膚温を測定する温度センサと、
   前記足背部の皮膚温と前記足底部の皮膚温との温度差を演算する温度差演算部と、
   前記演算された温度差に基づいて、体の一部に設定された刺激部位に付与する温度刺激の刺激条件を決定する刺激条件決定部と、
   前記決定された刺激条件に基づいて温度刺激を行う温度刺激実行部と、
   を備える深部体温上昇誘導システム。
2. 前記刺激条件は、前記温度刺激を付与する刺激部位と、当該刺激部位に付与する温度刺激の温度と、前記温度刺激を付与する時間と、により規定されてある請求項１に記載の深部体温上昇誘導システム。
3. 前記温度刺激を付与する刺激部位は、腹部、腰部、及び下腿部前面のうちの少なくとも一つである請求項１又は２に記載の深部体温上昇誘導システム。
4. 前記腹部及び前記腰部に対する温度刺激は、前記刺激部位を温める加温刺激であり、
   前記下腿部前面に対する温度刺激は、前記刺激部位を冷やす冷温刺激である請求項３に記載の深部体温上昇誘導システム。
5. 前記刺激条件決定部は、前記演算された温度差が予め設定された腹部用閾値よりも小さい場合には前記腹部に対する温度刺激を禁止するように決定し、前記演算された温度差が予め設定された腰部用閾値以上である場合には前記腰部に対する温度刺激を禁止するように決定し、前記演算された温度差が予め設定された下腿部前面用閾値以上である場合には前記下腿部前面に対する温度刺激を禁止するように決定する請求項３又は４に記載の深部体温上昇誘導システム。

Images