JP7026905B2 - 深部体温推定装置 - Google Patents
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はじめに、本発明の実施の形態1における深部体温推定装置について、図1を参照して説明する。この深部体温推定装置は、第1測定部101,第2測定部102,第1演算部103,第2演算部104を備える。
次に、本発明の実施の形態2について図4を参照して説明する。この深部体温推定装置は、第1測定部101,第2測定部102,第1演算部103,第2演算部104a,第3測定部105を備える。第1測定部101,第2測定部102,第1演算部103は、前述した実施の形態1と同様であり、詳細な説明は省略する。
・Hr=(5.67×10-8)×0.99×0.93×0.794×{(Tskin+273)1/2+(Ta+273)}1/2×{(Tskin+273)+(Ta+273)}。
・H=Hcm+Hr。
Claims (4)
- 測定対象者の心拍数を測定する第1測定部と、
前記測定対象者の雰囲気の気温を測定する第2測定部と、
前記第1測定部が測定した心拍数より前記測定対象者の運動により発生する熱量を求める第1演算部と、
時刻tにおいて前記第1演算部が求めた熱量と、前記第2測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者との間の熱交換量と、前記測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから前記測定対象者の深部体温の変化を推定する第2演算部と
を備え、
前記第2演算部は、
時刻tにおいて前記第1演算部が求めた前記測定対象者の運動により発生する熱量METs(t)[W]、前記第2測定部が測定した気温T a (t)[℃]、時刻tにおける前記測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量sw(t)[W]、前記測定対象者の深部体温の初期値T 0 [℃]、前記測定対象者の体表面積S[m 2 ]、前記測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率H[W/(m 2 ・℃)]、前記測定対象者の体重W[kg]、前記測定対象者の比熱C[J/(kg・℃)]、時刻tよりΔt[s]だけ前の時刻における前記測定対象者の深部体温T m-1 [℃]を用い、以下の式より時刻tにおける深部体温T m [℃]を推定することを特徴とする深部体温推定装置。
- 請求項1記載の深部体温推定装置において、
前記第2演算部は、設定されている上限より小さい範囲で前記測定対象者の発汗量より汗の蒸発量を求めることを特徴とする深部体温推定装置。 - 請求項1または2記載の深部体温推定装置において、
前記第2演算部は、
設定されている定数α10、α11、α20、α21、β10、β11、β20、β21を用い、sw(t)=[α11{β11(Tm-1-T0)-β10}+α10]+[α21tanh{β21(Tm-1-T0)-β20}+α20]により発汗の蒸発で奪われる熱量sw(t)[W]を求め、
S=身長[cm]0.725×体重[kg]0.425×7.184×10-3により体表面積S[m2]を求める
ことを特徴とする深部体温推定装置。 - 測定対象者の心拍数を測定する第1測定部と、
前記測定対象者の雰囲気の気温を測定する第2測定部と、
前記第1測定部が測定した心拍数より前記測定対象者の運動により発生する熱量を求める第1演算部と、
時刻tにおいて前記第1演算部が求めた熱量と、前記第2測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者との間の熱交換量と、前記測定対象者の発汗量より求める汗の蒸発量とから前記測定対象者の深部体温の変化を推定する第2演算部と
を備え、
前記測定対象者の皮膚の温度を測定する第3測定部を更に備え、
前記第2演算部は、
前記第2測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者との間の熱交換量として、前記第2測定部が測定した気温から求められる前記測定対象者の雰囲気と前記測定対象者の皮膚との間の第1熱交換量、および前記測定対象者の皮膚と深部との間の第2熱交換量を用い、
時刻tにおいて前記第1演算部が求めた熱量、前記測定対象者の汗の蒸発量に加えて前記測定対象者の代謝を用いて前記測定対象者の深部体温の変化を推定し、
前記第2演算部は、前記測定対象者の皮膚が雰囲気に露出している部分と露出していない部分とで、前記第1熱交換量を変化させ、
前記第2演算部は、
時刻tにおいて前記第1演算部が求めた前記測定対象者の運動により発生する熱量METs(t)[W]、前記第2測定部が測定した気温T a (t)[℃]、時刻tにおける前記測定対象者の発汗の蒸発で奪われる熱量sw(t)、前記測定対象者の深部体温の初期値T body,0 、前記測定対象者の皮膚温の初期値T skin,0 [℃]、前記測定対象者の体表面積S[m 2 ]、前記測定対象者の皮膚と雰囲気との間の熱伝達率H[W/(m 2 ・℃)]、前記測定対象者の皮膚の比熱C skin [J/(kg・℃)]、前記測定対象者の深部の比熱C body [J/(kg・℃)]、前記測定対象者の皮膚の重量W skin [kg]、前記測定対象者の深部の重量W body [kg]、前記第3測定部が測定した時刻tよりΔt[s]だけ前の時刻における前記測定対象者の皮膚温度T skin,m-1 [℃]、時刻tよりΔtだけ前の時刻における前記測定対象者の深部体温T body,m-1 [℃]、前記測定対象者の皮膚と深部との間の熱交換係数hx[W/℃]、前記測定対象者の代謝M[W]を用い、以下の式より時刻tにおける前記測定対象者の皮膚温度T skin,m [℃]および深部体温T body,m [℃]を推定し、
設定されている定数α 10 、α 11 、α 20 、α 21 、β 10 、β 11 、β 20 、β 21 を用い、sw(t)=[α 11 {β 11 (T skin,m-1 -T skin,0 )-β 10 }+α 10 ]×(T skin,m-1 -T skin,0 )+[α 21 tanh{β 21 (T body,m-1 -T body,0 )-β 20 }+α 20 ]×(T body,m-1 -T body,0 )により発汗の蒸発で奪われる熱量sw(t)[W]を求め、
S=身長[cm] 0.725 ×体重[kg] 0.425 ×7.184×10 -3 により体表面積S[m 2 ]を求め、
設定されている定数M 0 を用い、以下の式により代謝M[W]を求めることを特徴とする深部体温推定装置。
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