JP6249943B2 - 発熱検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、生物の発熱を検出する発熱検出装置、発熱検出方法及び発熱検出コンピュータプログラムに関する。

ＵＳ２００５／０２７６３０９Ａ１は、人の中核体温を測定する装置を開示している。前記装置は、人の上体に堅く巻きつけられることができる手段を有し、この手段に対して、二重体温センサは、人の胸骨の領域上に弾性的に押し付けられるように取り付けられる。

ＵＳ２００１／００４４５８８Ａ１は、人が対象の温度を遠隔でモニタすることを可能にするモニタシステムを開示している。前記モニタシステムは、センサシステム、計算装置及びソフトウェアアプリケーションプログラムを有する。前記センサシステムは、温度と関連付けられたトランスデューサ信号を供給するように構成されたトランスデューサと、前記トランスデューサ信号を受信し、前記温度と関連付けられたデータを運ぶ無線信号を送信するように構成された送信器とを含む。前記計算装置は、前記センサシステムにより送信された前記無線信号を受信し、受信器信号を供給するように構成された受信器を含む。前記ソフトウェアアプリケーションプログラムは、前記ソフトウェアアプリケーションプログラムが前記計算装置上で実行される場合に、前記受信器信号から温度値を決定し、前記温度値をメモリに記憶し、複数の温度値のチャートをディスプレイ上に示すように構成される。

ＵＳ２００８／０２２１４１９Ａ１は、健康状態をモニタするシステムを開示している。前記システムは、血管の相対的位置を感知する光学センサと、前記血管を流れる流体の速度を感知するドップラセンサと、血液の酸素飽和度又は心拍のような健康パラメータ値を得るように前記光学センサ及び前記ドップラセンサを動作する計算装置とを持つモニタリング装置を有する。

ＵＳ２００９／０１０５５６０Ａ１は、ユーザの少なくとも１つの日常活動をスケジューリングするコンピュータシステムを開示している。１つ又は複数のセンサが、前記ユーザの身体に取り付けられ、好ましくは皮膚温度及び心拍を含む１つ又は複数の生理学的パラメータをモニタし、これにより時間期間中の前記１つ又は複数の生理学的パラメータを表す生理学的データを生成する。処理ユニットは、前記生理学的データに基づいて及び以前に記憶された値に基づいて活動をスケジューリングするようにプログラムされる。スケジューリングされた活動は、食事、運動又は前記ユーザの休憩を含むことができる。一例において、スケジューリングされた日常活動が食事である場合、前記処理ユニットは、皮膚温度が上昇している又は心拍が下がっている時間期間の一部の間に食事をするように前記ユーザに推薦するようにプログラムされることができる。

ＵＳ２００５／０１７７０６４Ａ１は、体温を連続的に測定し、無線周波数送信器によって表示ユニットに測定結果を送信するユニットを含む体温測定装置を有する発熱アラームシステムを開示している。体温は、皮膚温度及び環境室温を測定し、測定された皮膚温度及び測定された環境室温に依存して体温を決定することにより測定される。前記表示ユニットは、無線周波数受信器と、調節可能閾値アラーム回路と、体温を示すディスプレイとを含む。前記調節可能閾値アラーム回路は、測定された体温が規定の閾値の上に上昇する場合はいつでもアラームをオンにするように構成される。しかしながら、上記のように決定された体温は、発熱が存在しない場合でさえ、上昇されるかもしれず、前記決定された体温が上昇されない場合でさえ、発熱が存在するかもしれず、これにより発熱を検出する信頼性を低下させる。

本発明の目的は、発熱を検出する信頼性が向上されることができる、生物の発熱を検出する発熱検出装置、発熱検出方法及び発熱検出コンピュータプログラムを提供することである。

本発明の一態様において、生物の発熱を検出する発熱検出装置が、提示され、前記発熱検出装置は、
‐経時的に測定された前記生物の心拍を示す心拍値を供給する心拍供給ユニットと、
‐経時的に測定された前記生物の末梢（peripheral）生理学的性質を示す末梢生理値を供給する末梢生理値供給ユニットと、
‐経時的に測定された前記心拍値から心拍特性を決定する心拍特性決定ユニットと、
‐経時的に測定された前記末梢生理値から末梢特性を決定する末梢特性決定ユニットと、
‐前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱を検出する発熱検出ユニットと、
を有する。

発熱は、中核体温の上昇された神経セットポイントにより特徴づけられる。発熱の始まりにおいて、前記セットポイントは、初期中核体温より高い。したがって、体は、熱産生を増大し、周囲への熱損失を防ぐことにより中核体温を上昇させるように働く。身体熱産生の調節に対する生理学的メカニズムは、心拍に強く関連した代謝に関連する。身体熱損失の調節に対する主要な生理学的メカニズムは、皮膚温度及び／又は表面（superficial）及び末梢血液かん流の量のような末梢生理学的性質の調節を含む。経時的に測定された前記心拍から決定された前記心拍特性及び経時的に測定された前記末梢生理値から決定された前記末梢特性は、したがって、発熱により影響を受け、したがって、発熱を検出する信頼性を向上させるように結合及び使用されることができる。

前記心拍供給ユニットは、前記心拍値を測定する心拍測定ユニット、又は既に測定された心拍値を記憶する記憶ユニットであることができ、前記心拍値は、同じものを取り出すように前記記憶ユニットから取り出されることができる。更に、前記心拍供給ユニットは、例えば対応する測定ユニットから前記心拍値を受信し、前記受信された心拍値を供給する受信ユニットであることもできる。同様に、また、前記末梢生理値供給ユニット又は他の性質を供給するオプションの他の供給ユニットは、例えば、測定ユニット、記憶ユニット又は受信ユニットであることができる。

前記心拍特性及び前記末梢特性は、時間的特性、特に、時間的パターンであることができる。

前記生物は、好ましくは、人又は温血動物である。

前記末梢生理値は、前記生物の末梢、特に前記生体の皮膚及び／又は指のような先端の生理学的性質を示す。前記心拍値は、例えば、パルスレートである。しかしながら、前記心拍値は、心拍を示す他のいかなる値であることもできる。

好適な実施例において、前記心拍及び前記末梢生理学的性質は、目立たないように測定され、すなわち前記発熱検出装置は、好ましくは、向上された信頼性で発熱を目立たずに検出するように構成される。

前記発熱検出ユニットが、前記心拍特性及び前記末梢特性に対して所定の発熱検出ルールを適用するように構成されることが好ましい。ａ）前記心拍特性及び前記末梢特性が決定され、ｂ）前記心拍値が上昇し、前記末梢生理値が同じ時間間隔において低下する場合に、発熱が検出されるように、前記発熱検出ルールがあらかじめ定められることも好ましい。特に、前記発熱検出ユニットは、前記心拍値の上昇及び前記末梢生理値の低下が同時に測定される場合に、発熱を検出するように構成される。

前記発熱検出ユニットは、心拍特性として経時的に測定された前記心拍値から心拍勾配を決定し、末梢特性として経時的に測定された前記末梢生理値から末梢勾配を決定するように構成されることができる。前記勾配は、好ましくは、それぞれの値の振幅が２つの異なる時点の間でどのように変化したかを決定することにより決定される。これは、比較的単純な方法で前記心拍及び前記末梢生理値の変化を決定及び定量化することを可能にする。

一実施例において、前記発熱検出ルールは、前記心拍勾配が心拍上昇を示す正であり、前記末梢勾配が同じ時間間隔内に前記末梢生理学的性質の低下を示す負である場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められる。特に、前記発熱検出ルールは、同時に前記末梢勾配が前記末梢生理値の現象を示す負であり、前記心拍勾配が同じ時間間隔内に心拍上昇を示す正である場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められる。更に、前記発熱検出ルールは、追加的に、絶対末梢勾配が末梢閾値より大きく、絶対心拍勾配が心拍閾値より大きい場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められることができる。前記末梢及び心拍閾値は、例えば、所定の一定の閾値、又は身体姿勢のような前記生物の性質に依存しうる適応的閾値である。これは、前記末梢生理値、例えば皮膚温度及び／又は末梢かん流の実質的な低下が心拍の実質的な上昇と一緒に検出される場合のみに発熱を検出することを可能にする。これは、発熱を検出する信頼性を更に向上させる。

他の実施例において、前記心拍供給ユニットは、初期心拍値及び実際の（actual）心拍値を供給するように構成され、前記末梢生理値供給ユニットは、初期生理値及び実際の生理値を供給するように構成され、前記発熱検出ユニットは、心拍特性として前記供給された初期及び実際の心拍に基づいて心拍変化を決定し、末梢特性として前記供給された初期及び実際の生理値に基づいて末梢変化を決定するように構成され、前記発熱検出ルールは、前記心拍変化が心拍の上昇を示し、前記末梢変化が同じ時間間隔内に前記末梢生理値の低下を示す場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められる。前記初期値は、モニタリングプロセスの開始時に及び／又は身体姿勢のような前記生物の上体が変更された後に測定されることができる基礎値と見なされることができる。前記心拍変化及び前記末梢変化は、例えば、差又は比であることができる。例えば、モニタリングプロセスの開始時に、例えば前記生物に発熱がないことが看護師又は介護士により決定された場合に、前記発熱検出装置は、前記心拍変化及び前記末梢変化を連続的に決定し、前記決定された心拍及び末梢変化に依存して発熱を検出することができる。また、この実施例において、前記発熱検出ルールは、追加的に絶対心拍変化及び絶対末梢変化が対応する心拍及び末梢閾値より大きい場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められることができる。これらの閾値は、所定の一定の閾値又は例えば前記初期心拍値及び前記初期末梢値に依存する適応的閾値であることができる。

前記発熱検出ユニットが、発熱を持つ確率を示す発熱性質値を決定するために前記末梢特性及び前記心拍特性に所定の発熱確率ルールを適用するように構成されることが、更に好ましい。このようにして、前記発熱検出ユニットは、発熱が存在するか否かのバイナリ決定を実行するように構成されることができるのみならず、前記発熱検出ユニットは、発熱を持つ確率を決定するように構成されることもできる。例えば、前記発熱確率ルールは、ａ）異なる発熱確率値とｂ）末梢特性及び心拍特性との間の割り当てを提供することができる。前記発熱確率ルール、すなわち、例えば割り当ては、それぞれの特性が発熱に関連することを見つけられる状況の割合を決定することにより決定されることができる。前記確率値は、０％の確率値が、発熱が確かに存在しない状況に関連し、１００％の確率値が、前記生物が確かに発熱を持つ状況に対応するように、規定されることができる。０％と１００％との間の確率値は、如何なる便利なスケールに対して規定されることもできる。前記発熱確率ルールは、前記発熱検出ルールを含むこともでき、すなわち、発熱確率ルールが使用される場合、前記確率値が確率閾値より大きい場合、特に前記確率値が１００％である場合に発熱が検出されることが規定されることができる。更に、別の発熱検出ルールは、この場合、必ずしも必要とされない。また、前記確率閾値は、所定の一定の閾値又は身体姿勢のような前記生物の性質に依存しうる適応的閾値であることができる。

好適な実施例において、前記発熱検出ユニットは、前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱からの回復を検出するように構成される。前記発熱検出ユニットは、発熱からの回復を検出するように前記末梢特性及び前記心拍特性に対して所定の発熱回復ルールを適用するように構成されることができる。特に、前記発熱検出ユニットは、発熱からの回復を検出するように前記末梢特性及び前記心拍特性に対して所定の発熱回復ルールを適用するように構成されることができ、ここでａ）前記末梢特性及び前記心拍特性が決定され、ｂ）前記末梢生理値が上昇し、同じ時間間隔内に前記心拍が低下する場合に発熱からの回復が検出されるように、前記発熱回復ルールがあらかじめ定められる。このようにして、発熱が検出された場合、前記発熱からの回復も、前記発熱検出ユニットにより検出されることができる。

前記発熱検出装置は、前記生物の他の性質又は前記生物の周囲の性質を測定する性質測定ユニットを有することができ、前記発熱検出ユニットは、前記末梢生理値、前記心拍値及び前記性質測定ユニットにより測定された性質に依存して発熱を検出するように構成される。一実施例において、前記性質測定ユニットは、環境温度、呼吸速度、身体活動タイプ、身体活動レベル、身体姿勢、身体移動の少なくとも１つを測定するように構成される。前記性質測定ユニットにより測定される前記他の性質も、前記発熱確率値を決定する及び／又は発熱からの回復を検出するのに使用されることができる。更に、上述のルールは、発熱、発熱からの回復を検出する信頼性及び／又は発熱確率を決定する信頼性を更に向上させるために、前記他の性質にも適用されるように構成されることができる。例えば、前記ルールにより使用される閾値は、前記測定された他の性質に依存することができる。一実施例において、上述の末梢及び／又は心拍閾値は、前記生物の姿勢に依存することができる。

一実施例において、前記性質測定ユニットは、前記末梢生理学的性質が測定される前記生物の部分の移動及び／又は相対的高さを測定する。例えば、手又は腕の移動及び／又は相対的高さが、測定されることができ、前記発熱検出ユニットは、前記移動が所定の閾値より下である及び／又は前記相対的高さが所定の許容窓内である場合にのみ発熱検出手順が実行されるように構成されることができる。更に、前記発熱検出ユニットは、前記移動が前記所定の閾値より下である及び／又は前記相対的高さが前記所定の許容窓内である場合にのみ、及びオプションとして前記移動が前記所定の閾値より上であった及び／又は前記相対的高さが前記所定の許容窓の外であった後の所定の時間間隔の後のみに、血液かん流測定に依存して発熱が存在するか否かを決定するように構成されることができる。前記移動は、例えば、加速度計を使用することにより測定されることができる。前記相対的高さの測定は、例えば、気圧計を使用することにより測定されることができる。前記相対的高さは、前記モニタリングプロセスの開始時に測定された高さであることができる基準高さに対して決定されることができる。例えば、前記相対的高さは、前記基準高さに対する実際の高さの比であることができる。前記性質測定ユニットは、発熱モニタリングプロセスが開始するときに前記基準高さを自動的に測定するように構成されることができるか、又は前記性質測定ユニットは、特に人が所定の姿勢である場合に、看護師又は介護士のようなユーザが前記基準高さの決定をトリガすることを可能にするように構成されることができ、これに対して、前記発熱検出装置が較正されることができる。

前記発熱検出装置は、好ましくは、発熱が検出された場合に信号を出力する出力ユニットを有する。

前記心拍供給ユニットが心拍測定ユニットであり、前記末梢生理値供給ユニットが末梢測定ユニットであり、前記心拍測定ユニット及び末梢測定ユニットが、前記心拍値として脈拍数を及び前記末梢生理値として血液かん流値を測定するパルス酸素濃度計に結合されることも、好ましい。これは、前記生物に取り付けられることができ、血液酸素化モニタリングのような他の機能を果たすのに使用されることができる単一の測定装置を用いて前記心拍値及び前記末梢生理値を比較的容易に測定することを可能にする。

本発明の他の態様において、生物の発熱を検出する発熱検出方法が提示され、前記発熱検出方法は、
‐心拍測定ユニットにより経時的に測定された前記生物の心拍を示す心拍値を供給するステップと、
‐末梢測定ユニットにより経時的に測定された前記生物の末梢生理学的性質を示す末梢生理値を供給するステップと、
‐心拍特性決定ユニットにより経時的に測定された前記心拍値から心拍特性を決定するステップと、
‐末梢特性決定ユニットにより経時的に測定された前記末梢生理値から末梢特性を決定するステップと、
‐発熱検出ユニットにより前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱を検出するステップと、
を有する。

本発明の他の態様において、生物の発熱を検出する発熱検出コンピュータプログラムが提示され、前記発熱検出コンピュータプログラムは、前記発熱検出装置を制御するコンピュータ上で実行される場合に、上記の発熱検出装置に、上記の発熱検出方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。

請求項１に記載の発熱検出装置、請求項１４に記載の発熱検出方法及び請求項１５に記載の発熱検出コンピュータプログラムが、従属請求項に記載される同様の及び／又は同一の好適な実施例を持つと理解されるべきである。

本発明の好適な実施例が、それぞれの独立請求項に対する従属請求項のいかなる組み合わせであることもできると理解されるべきである。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかになる。

生物の発熱を検出する発熱検出装置の一実施例を概略的に及び例示的に示す。 発熱が検出される状況において経時的に測定された心拍値及び末梢生理値を示す。 発熱が検出されない状況において経時的に測定された心拍値及び末梢生理値を概略的に及び例示的に示す。 生物の発熱を検出する発熱検出方法の一実施例を例示的に示すフローチャートを示す。

図１は、生物の発熱を検出する発熱検出装置の一実施例を概略的に及び例示的に示す。前記生物は、この実施例において、人２である。しかしながら、他の実施例において、前記生物は、動物であることもできる。発熱検出装置１は、経時的に人２の心拍を示す心拍値を測定する心拍測定ユニット及び経時的に人２の末梢生理学的性質を示す末梢生理値を測定する末梢測定ユニットを含む結合測定ユニット３を有する。特に、結合測定ユニット３は、心拍値として脈拍数を測定し、前記末梢生理値として人２の末梢における血液かん流を示す末梢血液かん流値及び人２の皮膚温度を示す皮膚温度値の少なくとも一方を測定するように構成される。この実施例において、結合測定ユニット３は、人２の腕に取り付けられ、前記末梢生理値として前記皮膚温度及び前記表面血液かん流の少なくとも一方及び前記脈拍数を測定する。前記脈拍数及び前記表面血液かん流を測定するために、パルス酸素濃度計が、好ましくは、結合測定ユニット３として使用される。

発熱検出装置１は、経時的に測定された心拍から心拍特性を決定する心拍特性決定ユニット４及び経時的に測定された前記末梢生理値から末梢特性を決定する末梢特性決定ユニット５を有する。前記心拍特性及び前記末梢特性は、時間的パターンを規定する時間的特性であることができる。例えば、前記心拍特性及び前記末梢特性は、前記心拍又は前記末梢生理値が特定の時間間隔内にどのように上昇又は低下するかを記述する。

発熱検出装置１は、前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱を検出する発熱検出ユニット６を有する。特に、発熱検出ユニット６は、前記心拍特性及び前記末梢特性に対して所定の発熱検出ルールを適用するように構成され、ａ）前記心拍特性及び前記末梢特性が決定され、ｂ）前記発熱検出ルールは、前記心拍値が上昇し、同じ時間間隔内に前記末梢生理値が低下する場合に発熱が検出されるように、あらかじめ定められる。発熱検出ユニット６は、好ましくは、前記心拍値の実質的な上昇及び前記末梢生理値の実質的な低下が同時に測定される場合に発熱を検出するように構成される。このような状況は、図２に概略的に及び例示的に示される。

図２は、時間に依存する測定された末梢生理値９及び時間に依存する測定された心拍値１０を概略的に及び例示的に示す。心拍値１０は上昇１２を示し、同時に、前記末梢生理値は低下１１を示し、これにより発熱検出ユニット６が発熱を検出することを可能にする。

図３は、末梢生理値９及び心拍値１０の他の挙動を概略的に及び例示的に示す。また、図３において、前記末梢生理値は、低下１１を示す。しかしながら、前記末梢生理値が低下する時間において、心拍値１０は上昇していない。更に、心拍値１０は上昇１２を示すが、この上昇１２が存在する時間において、末梢生理値９の実質的な低下が存在しない。このようにして、図３の状況において、発熱検出ユニット６は、発熱を検出しない。

発熱を自動的に検出するために、前記発熱検出ユニットは、例えば、心拍特性として経時的に測定された前記心拍値から心拍勾配を決定し、末梢特性として経時的に測定された前記末梢生理値から末梢勾配を決定するように構成されることができ、前記発熱検出ルールは、前記心拍勾配が心拍上昇を示す正であり、同じ時間間隔内に、特に同時に、前記末梢勾配が前記末梢生理学的性質の低下を示す負である場合に発熱が検出されるように、あらかじめ定められることができる。実質的な上昇及び低下のみを考慮するために、前記発熱検出ルールは、追加的に絶対末梢勾配が所定の末梢閾値より大きく、絶対心拍勾配が所定の心拍閾値より大きい場合にのみ発熱が検出されるように、あらかじめ定められることができる。

前記発熱検出ルール、例えば、同じ時間間隔の時間的長さ、前記末梢閾値、前記心拍閾値等は、較正測定により決定されることができ、前記心拍特性及び前記末梢特性は、例えば、直腸プローブを使用する中核体温の並列連続測定を実行することにより、前記生物が発熱を持つか否かが既知である間に決定され、前記ルールは、前記決定された心拍特性及び末梢特性に対して適用される場合に、既知の発熱結果、すなわち前記生物が発熱を持つか否かが達成されるように、あらかじめ定められる。

発熱検出ユニット６は、発熱を持つ確率を示す発熱性質値を決定するために前記末梢特性及び前記心拍特性に対して所定の発熱確率ルールを適用するように構成されることができる。このようにして、前記発熱検出ユニットは、前記生物が発熱を持つか否かのバイナリ決定を提供するように構成されることができるのみならず、発熱確率も提供されることができる。前記発熱確率ルールを規定することができる、ａ）前記末梢特性及び前記心拍特性とｂ）前記確率値との間の割り当ては、それぞれの特性が発熱に関連することを見つけられる状況の割合を決定することにより決定されることができる。前記発熱確率は、したがって、前記発熱検出に対する不確実性尺度であると見なされることもできる。

発熱検出ユニット６は、好ましくは、前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱からの回復を検出するように構成される。発熱検出ユニット６は、発熱からの回復を検出するために前記末梢特性及び前記心拍特性に対して所定の発熱回復ルールを適用するように構成されることができ、前記所定の発熱回復ルールは、好ましくは、前記末梢生理値が実質的に上昇し、同じ時間間隔内に、特に同時に、前記心拍が実質的に低下する場合に発熱からの回復が検出されるように、あらかじめ定められる。また、この状況は、例えば、対応する勾配を決定し、これらの勾配の絶対値を対応する閾値と比較することにより決定されることができる。

発熱検出装置１は、人２の他の性質又は人２の周囲の性質を測定する性質測定ユニット７を有することができ、発熱検出ユニット６は、前記末梢生理値、前記心拍及び前記性質測定ユニットにより測定された性質に依存して発熱を検出するように構成されることができる。前記測定される性質は、例えば、環境温度、呼吸速度、身体活動タイプ、身体活動レベル、身体姿勢、身体移動、結合測定ユニット３の相対的高さ等である。１つ又は複数の性質測定ユニットは、これらの性質の１つ又は複数を測定するために設けられることができる。これらの性質の１つ又は複数も、例えば発熱を検出する、発熱からの回復及び／又は発熱を持つ確率を検出するのに使用される場合、対応するルールは、前記心拍、前記末梢生理値及び前記１つ又は複数の他の性質に対して適用されることができるように構成される。例えば、前記ルールにより使用される閾値は、前記測定された他の性質に依存することができる。一実施例において、上述の末梢及び／又は心拍閾値は、前記生物の姿勢に依存することができる。

発熱検出装置１は、発熱が検出された場合に信号を出力する出力ユニット８を有する。例えば、出力ユニット８は、対応する警告を示すディスプレイであることができる。

図４は、生物の発熱を検出する発熱検出方法の一実施例を例示的に示すフローチャートを示す。

ステップ１０１において、前記生物の心拍を示す心拍値及び前記生物の末梢生理学的性質を示す末梢生理値が、前記心拍測定ユニット及び前記末梢測定ユニットを含む結合測定ユニット３により経時的に測定される。例えば、前記皮膚温度又は末梢かん流指数が、前記末梢生理値として測定される。

ステップ１０２において、心拍特性は、心拍特性決定ユニット４により経時的に測定された心拍から決定され、末梢特性は、末梢特性決定ユニット５により経時的に測定された前記末梢生理値から決定される。ステップ１０３において、発熱検出ユニット６は、前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して前記生物が発熱を持つか否かを検出する。例えば、前記心拍特性及び前記末梢特性が、同時に前記心拍の実質的上昇及び前記末梢生理値の実質的低下が存在することを示す場合に、発熱が検出される。ステップ１０４において、出力ユニット８は、発熱が検出されたか否かを出力する。

発熱の検出は、これが感染を示しうるので、主に医療的に関心がある。更に、非常に高い発熱は、重要な身体機能が高温で機能しなくなる傾向にあるので、直接的な医療的リスクを示す。

発熱は、中核体温制御に対する上昇された神経セットポイントにより特徴づけられる。発熱の始まりにおいて、前記セットポイントは、初期中核体温より高い。身体は、したがって、熱産生を上昇させ、周囲に対する熱損失を防ぐことにより中核体温を上昇させるように機能する。これらの効果は、中核体温が新しい上昇された神経セットポイントにマッチするとすぐに、いくらか弱まることができる。発熱からの回復により、逆の効果が生じ、前記セットポイントは、前記上昇した中核体温が高すぎると感じられるように低下され、身体は、熱損失を最大化し、熱産生を最小化するように機能する。

身体熱産生の調節に対する生理学的メカニズムは、代謝に関連し、心拍、したがって脈拍数に強く関連する。したがって、発熱の始まりは、上昇した心拍及び脈拍数と関連付けられることができる。身体熱損失の調節に対する主要な生理学的メカニズムは、表面及び末梢血液かん流の量の調節を含み、熱が保存される場合、このかん流は最小化されることができ、最も明らかには四肢において最小化されることができる。したがって、前記発熱の始まりは、例えば指における血液かん流の度合の尺度である、低下した末梢かん流指数（ＰＩ）と関連付けられることもできる。同様に、発熱からの回復は、上昇したＰＩと関連付けられることができる。低下したかん流は、低下した皮膚温度も発熱の始まりと関連付けらえることができるように低下した皮膚温度を引き起こすこともできる。これに対応して、発熱からの回復は、上昇した皮膚温度と関連付けられることができる。

前記発熱検出装置及び方法は、したがって、好ましくは、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度並びにｂ）脈拍／心拍における結合された時間的パターン検出を使用するように構成され、これらとともにオプションとして、自動発熱検出の目的で、パルス酸素濃度計を使用する。

発熱検出に対する一般的な方法は、中核体温の観測又は推定を含む。中核体温は、体外から直接的に観測されることができないので、これらの方法は、何らかの形で、推定の不完全性のために信頼性又は目立つこと若しくは侵襲性のために患者快適性のいずれかを妥協しなくてはならない。更に、このような方法の多くは、医療的スキルを持つ人からの努力を必要とし、連続モニタリングが可能ではない。前記発熱検出装置及び方法は、好ましくは、これらの不利点の少なくとも１つを克服するように構成される。

既に上で述べられたように、前記発熱検出装置及び方法は、好ましくは、発熱検出の目的で、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度並びにｂ）脈拍数、特にこれらの経時的変化に関する結合された情報を使用するように構成される。好ましくは、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度並びにｂ）脈拍数の時間的パターン、特にこれらの組み合わせは、好ましくは大きく冗長な中核体温の観測又は推定を行う、発熱、すなわち発熱の始まりの自動検出に対して使用されることができる。

前記発熱検出装置及び方法は、少なくとも、ＰＩ又は皮膚温度を観測する何らかの手段及び脈拍／心拍を観測する何らかの手段を有する。ＰＩ及び脈拍を観測する周知のシステムは、パルス酸素濃度計であり、これは、前記発熱検出装置に含まれることができる。経時的観測、特にこれらの変化は、自動的に記録される。自動プロセスは、この場合、発熱の始まりの検出に対するプリセット基準と前記記録を比較するように提供され、前記基準は、好ましくは、少なくとも、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度の実質的低下と一緒のｂ）脈拍の実質的上昇を含む。一度この検出基準が満たされることが確立されると、発熱の検出は、例えばユーザに対する警告として、又はより一般的に外部システムに対するメッセージとして通信される。

前記発熱検出装置及び方法は、好ましくは、第１のプロセスレベルにおいて、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度並びにｂ）脈拍／心拍の両方がサンプリングされるように構成される。好ましくは、サンプルは、この後に、最近の値の発生順リストにフィードされる。これらのリスト及びプリセット時間及び振幅パラメータに基づいて、ａ）ＰＩ又は皮膚温度の実質的低下及びｂ）脈拍／心拍の実質的上昇が、検出される。両方が同時に検出される場合、発熱開始の検出は、構成され、外部システムに通信される。

サンプリング、記録、検出及びメッセージングステップは、例えばパーソナルコンピュータ上で又は専用電子プラットフォーム上で実施されることができる。無線実施に対して、無線通信は、低い処理レベルを後のレベルにリンクするように確立されることができる。サンプリングレートのようなパラメータ並びに上昇及び低下のレート、時間窓等のような検出基準に対する適切な設定は、経験的に決定されることができる。

これに加えて、ａ）ＰＩ及び／又は皮膚温度並びにｂ）脈拍、皮膚温度、環境温度、呼吸速度、身体活動タイプ、身体活動レベル及び身体姿勢のいずれか、いくつか又は全ては、例えば向上された感度又は目標とされる誤認警報減少により、発熱開始のより正確な検出を果たすように観測及びサンプリングされることができる。これらの性質、特にこれらの性質の組み合わせの典型的な発熱関連パターンは、適用前に経験的に決定されることができる。

特に手又は腕におけるＰＩ観測を用いる実施例において、これらが無視される場合にＰＩに影響を与え、実質的に誤認警報を引き起こしうるので、前記手又は腕の移動及び／又は相対的高さを観測し、考慮することも好適である。例えば、ＰＩ観測は、開始から、例えば加速度計により観測された腕移動の後の幾らかの時間まで無視されることができる。

上記の実施例において、前記発熱検出装置及び方法は、ＰＩ及び／又は皮膚温度が上昇する場合に、発熱からの回復を検出するように構成される。しかしながら、例えば、患者が典型的には暑く感じ、より涼しい環境を確立しようと試みるから、環境温度が低下することができるので、追加の測定が、発熱からの回復を検出するのに使用されることもできる。

一実施例において、バッテリ、信号処理機器及びオプションの他のコンポーネントと結合されることができるセンサのような前記発熱検出装置の少なくとも一部は、手又は腕のような適切な場所における人体に対する取り付けに適したコンパクトな無線装置に一体化されることができる。発熱検出メッセージの通信は、例えば無線送信、点滅する発光ダイオードのような視覚的サイン又は電子ディスプレイによって、又はラウドスピーカを介した音声によって、実現されることができる。

前記検出装置及び方法は、発熱の検出に意味があるいかなる状況、特に一般的な病棟及びホームヘルスケアのような中ないし低リスクレベルを持つ患者モニタリング応用において、使用されることができる。

上記の実施例において、前記発熱検出装置は、特定の方法で心拍特性及び末梢特性に依存して発熱を検出するように構成されるが、前記発熱検出装置は、他の方法で前記心拍特性及び前記末梢特性に依存して発熱を検出するように構成されることもできる。例えば、前記心拍供給ユニットは、初期心拍値及び実際の心拍値を供給するように構成されることができ、前記末梢生理値供給ユニットは、初期生理値及び実際の生理値を供給するように構成されることができる。前記発熱検出ユニットは、この場合、心拍特性として、前記供給された初期及び実際の心拍に基づいて心拍変化を、並びに末梢特性として、前記供給された初期及び実際の生理値に基づいて末梢変化を決定するように構成されることができ、前記発熱検出ルールは、前記心拍変化が心拍の上昇を示し、同じ時間間隔内に、前記末梢変化が前記末梢生理値の低下を示す場合に、発熱が検出されることができるように、あらかじめ定められることができる。このようにして、前記発熱検出装置は、基礎の心拍及び末梢値に依存して発熱を検出するように構成されることができる。

開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び添付の請求項の検討から、請求された発明を実施する当業者により理解及び達成されることができる。

請求項において、単語"有する"は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞"１つの"は、複数を除外しない。

単一のユニット又は装置が、請求項に記載された複数のアイテムの機能を満たしてもよい。特定の方策が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの方策の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。

１つ又は複数のユニット又は装置により実行される心拍特性及び末梢特性の決定のような決定並びに前記心拍特性及び前記末梢特性に依存する発熱の検出は、他の数のユニット又は装置により実行されることができる。例えば、ステップ１０２及び１０３は、単一のユニットにより又は他の数の異なるユニットにより実行されることができる。上記の発熱検出方法による決定、検出、計算等のステップ及び／又は前記発熱検出装置の制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段及び／又は専用ハードウェアとして実施されることができる。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は一部として供給される光記憶媒体又は半導体媒体のような適切な媒体上に記憶／分配されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介するような他の形式で分配されることもできる。

請求項内の参照符号は、範囲を限定すると解釈されるべきではない。

本発明は、生物の発熱を検出する発熱検出装置に関する。心拍供給ユニットは、心拍値を供給し、末梢生理値供給ユニットは、末梢生理値を供給し、心拍特性決定ユニットは、前記心拍値から心拍特性を決定し、末梢特性決定ユニットは、前記末梢生理値から末梢特性を決定する。発熱検出ユニットは、前記心臓特性及び前記末梢特性に依存して発熱を検出する。前記心拍特性及び前記末梢特性は、発熱により影響を受けるので、前記発熱検出装置は、信頼できる形で及び好ましくは目立たずに発熱を検出するのに使用されることができる。

Claims (13)

1. 生物の発熱を検出する発熱検出装置において、
   経時的に測定された前記生物の心拍を示す心拍値を供給する心拍供給ユニットと、
   経時的に測定された前記生物の末梢生理学的性質を示す末梢生理値を供給する末梢生理値供給ユニットと、
   経時的に測定された前記心拍値から心拍勾配を決定する心拍特性決定ユニットと、
   経時的に測定された前記末梢生理値から末梢勾配を決定する末梢特性決定ユニットと、
   前記心拍勾配及び前記末梢勾配に依存して発熱を検出する発熱検出ユニットと、
   を有する発熱検出装置。
2. 前記末梢生理値供給ユニットが、前記末梢生理値として、前記生物の皮膚温度を示す皮膚温度値及び前記生物の末梢の血液かん流を示す末梢かん流値の少なくとも一方を供給する、請求項１に記載の発熱検出装置。
3. 前記発熱検出ユニットが、前記心拍勾配及び前記末梢勾配に対して所定の発熱検出ルールを適用する、請求項１に記載の発熱検出装置。
4. 前記発熱検出ルールは、前記心拍勾配が心拍上昇を示す正であり、同じ時間間隔内に前記末梢勾配が前記末梢生理学的性質の低下を示す負である場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められる、請求項３に記載の発熱検出装置。
5. 前記発熱検出ルールは、追加的に絶対末梢勾配が末梢閾値より大きく、絶対心拍勾配が心拍閾値より大きい場合に、発熱が検出されるように、あらかじめ定められる、請求項４に記載の発熱検出装置。
6. 前記心拍供給ユニットが、初期心拍値及び実際の心拍値を供給し、前記末梢生理値供給ユニットが、初期生理値及び実際の生理値を供給し、前記発熱検出ユニットが、前記心拍勾配として、前記供給された初期及び実際の心拍値に基づいて心拍変化を決定し、前記末梢勾配として、前記供給された初期及び実際の生理値に基づいて末梢変化を決定する、請求項１に記載の発熱検出装置。
7. 前記発熱検出ユニットが、発熱を持つ確率を示す発熱性質値を決定するために前記末梢勾配及び前記心拍勾配に対して所定の発熱確率ルールを適用する、請求項１に記載の発熱検出装置。
8. 前記発熱検出ユニットが、前記心拍勾配及び前記末梢勾配に依存して発熱からの回復を検出する、請求項１に記載の発熱検出装置。
9. 前記発熱検出ユニットが、発熱からの回復を検出するために前記末梢勾配及び前記心拍勾配に対して所定の発熱回復ルールを適用し、ａ）前記末梢勾配及び前記心拍勾配が決定され、ｂ）前記発熱回復ルールは、前記末梢勾配が正であり、同じ時間間隔内に前記心拍勾配が負である場合に、発熱からの回復が検出されるように、あらかじめ定められる、請求項８に記載の発熱検出装置。
10. 前記発熱検出装置が、前記生物の他の測定される性質又は前記生物の周囲の性質を供給する性質供給ユニットを有し、前記発熱検出ユニットが、前記末梢生理値、前記心拍値及び前記性質供給ユニットにより供給された性質に依存して発熱を検出する、請求項１に記載の発熱検出装置。
11. 前記心拍供給ユニットが、心拍測定ユニットであり、前記末梢生理値供給ユニットが、末梢測定ユニットであり、前記心拍測定ユニット及び前記末梢測定ユニットが、前記心拍値として脈拍数及び前記末梢生理値としてかん流値を測定するパルス酸素濃度計に結合される、請求項１に記載の発熱検出装置。
12. 生物の発熱を検出する発熱検出方法において、
    心拍供給ユニットにより経時的に測定された前記生物の心拍を示す心拍値を供給するステップと、
    末梢生理値供給ユニットにより経時的に測定された前記生物の末梢生理学的性質を示す末梢生理値を供給するステップと、
    心拍特性決定ユニットにより経時的に測定された前記心拍値から心拍勾配を決定するステップと、
    末梢特性決定ユニットにより経時的に測定された前記末梢生理値から末梢勾配を決定するステップと、
    発熱検出ユニットにより前記心拍勾配及び前記末梢勾配に依存して発熱を検出するステップと、
    を有する方法。
13. 生物の発熱を検出する発熱検出コンピュータプログラムにおいて、前記発熱検出コンピュータプログラムが、請求項１に記載の発熱検出装置を制御するコンピュータ上で実行される場合に、請求項１２に記載の発熱検出方法のステップを前記発熱検出装置に実行させるプログラムコード手段を有する、発熱検出コンピュータプログラム。

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