JP7367878B2 - 測定装置 - Google Patents
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Description
本発明は、生体等の測定対象の深部温度を測定するための測定装置に関する。
従来から、生体の深部体温を非侵襲に測定する技術が知られている。例えば、特許文献1は、生体Bと、温度センサおよび熱流束センサを備える測定器50と、外気とにおける疑似的な一次元モデルを仮定して、生体の深部体温を推定する技術を開示している。
特許文献1に開示されている技術では、図11に示す生体伝熱の一次元モデルを仮定して、生体の深部体温を推定する。Tairは、外気の温度、Tbodyは、生体Bの深部体温、Hsignalは、測定器50のセンサに流入する熱流束、Rbodyは、生体Bの熱抵抗、Rairは、熱流束Hsignalが外気へ移動するときの熱抵抗、Tskinは、皮膚SKに配置された温度センサと生体Bの皮膚SKの接点の温度、Ttは、上部の温度センサの配置位置の温度である。
特許文献1では、次の関係式(1)より生体の深部体温を推定する。
深部体温(Tbody)=温度センサと皮膚の接点の温度(Tskin)+比例係数(Rsensor)×温度センサに流入する熱流束(Hsignal)・・・(1)
深部体温(Tbody)=温度センサと皮膚の接点の温度(Tskin)+比例係数(Rsensor)×温度センサに流入する熱流束(Hsignal)・・・(1)
比例係数(Rsensor)は、一般に別の温度センサなどのセンサを用いて測定された直腸温度や鼓膜温度を深部体温(Tbody)として与えて求めることができるので、温度センサに流入する熱流束(Hsignal)を計測することで、生体の深部体温を推定することができる。
しかし、特許文献1のように、生体の伝熱モデルとして一次元モデルを仮定した場合、風の発生などにより、外気からセンサへの熱の流入があると、図12に示すように、本来はセンサに流入するべき熱流束Hsignalの一部がセンサから逸れてしまう。
これを熱等価回路で示すと図13のようになる。Rbodyは、生体の熱抵抗、RLeakは、風などにより外気へ熱が流れるときに本来通る熱の流れを逸れて移動する際の生体熱抵抗であり、そのリークする熱流束は、HLeakである。RairおよびR’airは、それぞれ、HsignalおよびHLeakが外気へ移動するときの熱抵抗である。風によりセンサと外気との間の熱抵抗が変化し、センサから逸れてリークする熱流束HLeakが発生すると本来測定される熱流束Hsignalは、その分だけ減少しH’signalとなる。ここで、Hsignalに対するHLeakの影響は、Hsignalに対するHLeakの割合Leak Ratioで評価される。Leak Ratioは、|HLeak|/Hsignalで表される。
そのため、風などが発生している場合には、Leak Ratioが大きくなり、Hsignalに上記の一次元モデルはもはや成立せず、従来の深部体温の測定技術では、センサの周囲に風などが発生すると誤った深部体温を測定するという問題があった。
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、センサの周囲に風などが発生している場合でも、センサと外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、正確に深部体温を測定することができる測定装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するために、測定対象から輸送される熱流束を測定するように構成された測定器と、中空構造を有し、内部に前記測定器を有する第1部材と、中空構造を有し、前記第1部材を覆って前記第1部材との間に空気層を形成する第2部材と、前記第1部材と前記第2部材との間に配置され、前記第1部材の外側における前記測定対象からの熱流束を前記第2部材の上部に輸送する第3部材と、熱伝導性を有し、前記第1部材の少なくとも側面を取り囲む形状を有する第4部材とを備える測定装置。
本発明によれば、測定器を有する第1部材と、第1部材との間に空気層を形成する第2部材とを備え、さらには、第1部材と第2部材との間に、第1部材の外側における測定対象からの熱流束を第2部材の上部に輸送する第3部材と、熱伝導性を有し、第1部材の少なくとも側面を取り囲む形状を有する第4部材を備えるので、センサの周囲に風が発生している場合でも、センサと外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、正確に深部体温を測定することができる測定装置を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態において、測定対象は生体であり、測定装置が配置される測定面は、測定対象である生体の皮膚の表面である。
<本発明の概要>
本発明の測定装置は、内部に熱流束を測定する測定器を有する中空構造の第1部材と、第1部材との間に空気層を形成する中空構造の第2部材と、第1部材と第2部材との間に、第1部材の外側における測定対象からの熱流束を第2部材の上部に輸送する第3部材と、さらには、熱伝導性を有し第1部材の少なくとも側面を取り囲む第4部材とを備える。
本発明の測定装置は、内部に熱流束を測定する測定器を有する中空構造の第1部材と、第1部材との間に空気層を形成する中空構造の第2部材と、第1部材と第2部材との間に、第1部材の外側における測定対象からの熱流束を第2部材の上部に輸送する第3部材と、さらには、熱伝導性を有し第1部材の少なくとも側面を取り囲む第4部材とを備える。
本発明の測定装置では、熱流束を測定する測定器を有する第1部材と、第1部材との間に空気層を形成する第2部材に加えて、測定対象からの熱流束を第2部材の上部に輸送する第3部材と、熱伝導性を有し、第1部材の少なくとも側面を取り囲む第4部材とを備えることにより、測定器の上部の温度を上昇させるとともに、測定器の周囲の温度を対称に保つことができるので、測定装置の周囲に風が発生している場合でも、測定器と外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、深部温度の測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制させ、Leak Ratioを低減することができる。以下、本実施の形態の測定装置の具体的構成について説明する。
<測定装置の構成>
本発明の実施の形態に係る測定装置の断面図の一例を図1に示す。図1は、内部に測定器50を備えた第1部材10と、第1部材10を覆う第2部材20と、第1部材10と第2部材20の間の空間に配置された第3部材30と、第1部材10の側面を取り囲む第4部材40の構成例を示したものである。第1部材10の内部に配置された測定器50は、生体Bから輸送される熱流束を測定するセンサを備える。尚、本図では図示しないが、測定装置1は、図1の測定装置1の構成に加えて、生体Bの深部温度を推定するための演算回路等を備えている。
本発明の実施の形態に係る測定装置の断面図の一例を図1に示す。図1は、内部に測定器50を備えた第1部材10と、第1部材10を覆う第2部材20と、第1部材10と第2部材20の間の空間に配置された第3部材30と、第1部材10の側面を取り囲む第4部材40の構成例を示したものである。第1部材10の内部に配置された測定器50は、生体Bから輸送される熱流束を測定するセンサを備える。尚、本図では図示しないが、測定装置1は、図1の測定装置1の構成に加えて、生体Bの深部温度を推定するための演算回路等を備えている。
図1の測定装置1は、測定器50を内部に保持する中空構造の第1部材10と、前記第1部材10を覆って前記第1部材10との間に空気層を形成する中空構造の第2部材20と、第2部材20と第1部材10との間の空間に配置された中空シェル構造の円錐台形状の第3部材30と、第1部材10を取り囲むリング形状の第4部材40とを備える。
図1の構成例では、第3部材30の円錐台形状の上面部が第2部材20の内部から第2部材20の上面部に接触している。また、円錐台形状の第3部材30は、その上面部に第3部材30を貫通する穴部31を備えている。第3部材30の上面部を第2部材20の上面部に接触させることで、第1部材10の外側における生体Bからの熱流束を第2部材20の上面部に輸送するように構成されている。
第4部材40は、熱伝導性を有する材料で構成され、測定器50を内部に保持する中空構造の第1部材の側面を取り囲み、測定器50の周囲の温度を対称に保つように構成されている。第4部材40の形状は、第1部材10の形状に応じて変更される。例えば、第1部材10が円柱形状であれば、それを取り囲む第4部材40は円形状のリングとなる。
第1部材10の内部に配置された測定器50は、測定面である皮膚SKの温度を測定するように構成された温度センサ50a(第1温度センサ)と、温度センサ50aの直上の位置に温度センサ50aと向かい合うように配置される温度センサ50b(第2温度センサ)を備える。図1の構成例では、温度センサ50aで測定した温度Tskinと温度センサ50bで測定した温度Ttの温度差を用いて熱流束を測定する。
第1部材10は、中空構造を有し、その内部は空気で満たされている。第2部材20は、熱抵抗の大きな材料で充填されていることが望ましく、空気などの空洞を利用することができる。
第1部材10と第2部材20は、熱抵抗が小さく、厚さを薄くできる材料(0.1mm程度)が望ましくポリエチレンテレフタラート(PET)などを用いることができる。中空シェル構造の円錐台形状の第3部材30を構成する材料としては、熱流束を効率良く輸送するために熱伝導率が高いものが望ましい。例えば、第3部材30は、アルミニウムなどの薄膜を用いて構成することができる。
第4部材40を構成する材料としては、測定器50の周囲の温度を対称に保つために、第3部材と同様に、熱伝導率が高いものが望ましく、例えば、アルミニウムなどを用いて構成することができる。
第1部材10は、測定面である生体Bの皮膚SKに配置される。第1部材10は、薄膜で形成された中空構造を有し、例えば、円柱の外形とすることができる。第2部材20は、第1部材10を覆って測定面である生体Bの皮膚SKに配置され、第1部材10との間に空気層を形成する。第2部材20は、第1部材10と同様に、薄膜で形成された中空構造を有し、円柱の外形とすることができる。尚、第1部材10、第2部材20の外形は、円柱形状に限らず、例えば、中空構造の直方体形状などであってもよい。
第1部材10の円柱形状および第2部材20の円柱形状の直径Dは、それぞれ、例えば、20mm、30mmとすることができる。測定面である皮膚SKを基準とした第2部材20の高さtは、例えば、6mm程度とすることができる。測定面である皮膚SKを基準とした第1部材10の高さは、例えば、3mm程度とすることができる。
このように、第1部材10により形成される空気層、および第1部材10とその外側の第2部材20との間の空気層が形成され、第1部材10、第2部材20の夫々の内部の空気が移動しないように構成する。
さらに、第3部材30を、第1部材と第2部材との間に配置し、その上面部を第2部材20の上面部に接触させることで、第1部材の外側において生体Bからの熱流束を第2部材の上部に輸送するように構成している。図1の例では、円錐台形状の第3部材30は、その上面部に第3部材30を貫通する穴部31を備えているので、上面部の穴部31の周辺部分において、第2部材20の上面部に接触している。
第4部材40は、測定器50を内部に保持する中空構造の第1部材の周囲の側面を取り囲むように構成されている。第3部材に加えて第1部材の周囲の側面を取り囲む第4の部材を備えることにより、測定器の上部の温度を上昇させるとともに、測定器の周囲の温度を対称に保ち、測定装置の周囲に風が発生している場合でも、測定器と外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、深部温度の測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制することができる。
<測定器におけるセンサの構成>
円柱形状の第1部材10が測定面である皮膚SKに接する底面部の内面には、温度センサ50aが配置される。第1部材10の上面部の内面には、温度センサ50aの直上の位置に温度センサ50aと向かい合うように温度センサ50bが配置される。図1の構成例では、1対の温度センサ50a、50bの温度差により熱流束H’signalを測定する。
円柱形状の第1部材10が測定面である皮膚SKに接する底面部の内面には、温度センサ50aが配置される。第1部材10の上面部の内面には、温度センサ50aの直上の位置に温度センサ50aと向かい合うように温度センサ50bが配置される。図1の構成例では、1対の温度センサ50a、50bの温度差により熱流束H’signalを測定する。
図1において、温度センサ50aは、測定面である生体Bの皮膚SKの表面に接するように配置され、生体Bとの接点の温度である温度Tskin(測定面の温度)を測定する。温度センサ50bは、第1部材10の内面の配置位置における温度Ttを測定する。温度センサ50a、50bとしては、例えば、サーミスタ、熱電対、白金抵抗体、IC温度センサなどを用いることができる。
図1の構成例では、1対の温度センサ50a、50bにより熱流束H’signalを測定するように構成したが、図2に示すように、温度センサ50aにより測定面の温度Tskinを測定し、熱流束センサ50cにより熱流束H’signalを測定するように構成してもよい。
図2において、熱流束センサ50cは、単位時間、単位面積当たりの熱の移動を検知するセンサであり、生体Bから熱流束センサ50cに流入する熱流束H’signal[W/m2]を測定する。熱流束センサ50cとしては、例えば、積層構造や平面展開型の作動型サーモパイルなどを用いることができる。熱流束センサ50cは、測定面である生体Bの皮膚SKの表面に接するように配置される。
図2において、温度センサ50aは、図1と同様に、測定面である皮膚SKに接して配置され、生体Bとの接点の温度である表皮温度Tskinを測定する。温度センサ50aは、測定面に沿って熱流束センサ50cに隣接して配置される。
<第3部材の構成例>
図3、4に、第3部材30の構成例を示す。図3、4では、円錐台形状の第3部材30を覆うように、円柱形状の第2部材20が配置され、円錐台形状の第3部材30の上面部が、円柱形状の第2部材20の上面部に接触するように構成されている。また、円錐台形状の第3部材30は、その上面部に第3部材30を貫通する円形の穴部31を備えている。
図3、4に、第3部材30の構成例を示す。図3、4では、円錐台形状の第3部材30を覆うように、円柱形状の第2部材20が配置され、円錐台形状の第3部材30の上面部が、円柱形状の第2部材20の上面部に接触するように構成されている。また、円錐台形状の第3部材30は、その上面部に第3部材30を貫通する円形の穴部31を備えている。
第3部材30は、第1部材10と第2部材20の間の空間内に配置され、第1部材の外側において、測定対象からの熱流束を第2部材の上面部に輸送することで、第2部材の上面部の温度、すなわち測定器50の上部の温度を上昇させるものであり、それによりリーク熱流束HLeakを抑制し、Leak Ratioを低下させる機能を果たす部材である。第3部材30の構成としては、この機能を発揮できる形状であれば、様々な形状の構成を採用することができる。
例えば、円柱形状の第1部材と第2部材の間に配置する場合には、円推形状を有するように構成することができる。第3部材を錐形状とすることにより、第1部材の外側において、測定器50に流入する熱流束に影響を与えることなく、測定対象からの熱流束を第2部材の上面部に輸送することが可能となる。図3、4に示すような円錐台形状を有するように構成することもできる。
また、第3部材30の構成としては、円錐形状や円錐台形状に限られず、他の錐体形状を採用することができる。例えば、第2部材20が直方体形状の場合には、それに対応させて、第3部材30を角錐形状や角錐台形状とすることができる。第3部材を錐台形状とすることで、測定器50に流入する熱流束に影響を与えることなく、第2部材に対してより多くの熱流束を輸送し、温度上昇の効果を高めることができる。
また、図1~図4で例示したように、円錐台形状の第3部材30は、その上面部に第3部材30を貫通する円形の穴部31を備えるように構成してもよい。この円形の穴部31の大きさを適宜調整することにより、生体Bの深部温度を測定する場合において測定する深さを調整することが可能となる。
<第4部材の構成例>
第4部材40は、測定器50を内部に保持する中空構造の第1部材10の周囲の側面を取り囲むように構成されている。第3部材30に加えて第1部材の周囲の側面を取り囲む第4の部材を備えることにより、測定器の上部の温度を上昇させるとともに、測定器の周囲の温度を対称に保ち、測定器50の周囲に風が発生している場合でも、測定器50と外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、深部温度の測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制することができる。第4部材40の構成としては、この機能を発揮できる形状であれば、様々な形状の構成を採用することができる。
第4部材40は、測定器50を内部に保持する中空構造の第1部材10の周囲の側面を取り囲むように構成されている。第3部材30に加えて第1部材の周囲の側面を取り囲む第4の部材を備えることにより、測定器の上部の温度を上昇させるとともに、測定器の周囲の温度を対称に保ち、測定器50の周囲に風が発生している場合でも、測定器50と外気との間の熱抵抗の変化を抑制し、深部温度の測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制することができる。第4部材40の構成としては、この機能を発揮できる形状であれば、様々な形状の構成を採用することができる。
例えば、図5Aに示すように、第4部材40と第1部材10の高さは同程度とし、第4部材40の上部を、第3部材30の内面から第3部材30の上部に接触するように構成してもよいし、図5Bに示すように、第3部材30と第1部材10の間を第4部材40で満たすように構成してもよいし、図5Cに示すように、第3部材30を第1部材10の上面及び側面を覆うように構成してもよい。また、図5Dに示すように、ドーム形状や球面形状の第3部材30の内部に、第4部材40と第1部材10を配置するように構成してもよい。
図6は、上面部に穴部31を有する円錐台形状の第3部材30と第4部材40の断面図の一例である。本実施の形態における第3部材30のサイズの例としては、第2部材20の直径D=30mmで、高さt=5mmの場合、上面部の半径Lは、3mmから6mm、穴部31の直径dは、1mmから3mm程度となる。各部材のサイズによっては、穴部31を省略して、d=0mmとしてもよい。また、第3部材30の厚さt1とt2は、例えば、0.3mmから1mm程度が望ましい。第3部材30と第1部材10の高さは同程度とするのが望ましい。
第4部材40の高さHは、2~mm程度、内径D2は、3~6mm程度、リング構造におけるリングの厚さは、1~4mm程度が望ましい。第1部材を取り囲む第4部材40の外形は、第1部材10と同様の外形とするのが望ましい。例えば、第1部材10が円柱形状であれば、それを取り囲む第4部材40は円形状のリングとなる。
<本実施の形態における温度場と熱流束>
図7は、測定装置近傍の温度場と熱流束を示す図である。熱流束Hplusは円錐台形状の第3部材30及び第1部材を取り囲む第4部材40を介して、第1部材10の外側において、生体Bから第2部材20の上部の中央部付近に輸送される熱流束である。
図7は、測定装置近傍の温度場と熱流束を示す図である。熱流束Hplusは円錐台形状の第3部材30及び第1部材を取り囲む第4部材40を介して、第1部材10の外側において、生体Bから第2部材20の上部の中央部付近に輸送される熱流束である。
図7において、Hsignalは、生体Bの深部から輸送される熱流束、H’signalは、Hsignalから分離して中央の温度センサに流れ込む熱流束、HLeakは、Hsignalから分離して測定器50から逸れて外側へ逃げていくリーク熱流束である。図12と同様に、この場合、Hsignalに対するHLeakの割合Leak Ratioは、|HLeak|/Hsignalで表される。
<本実施の形態の熱等価回路>
図7の熱等価回路を図8に示す。Rstructureは、円錐台形状の第3部材30及び第4部材40の熱抵抗、R’bodyは、深部から円錐台形状の第3部材30に熱輸送されるときの熱抵抗であり、図13で説明したようにHLeakが外気へ移動するときの熱抵抗である。RairおよびR’airは、それぞれ測定器50を通り外気へ熱輸送されるときの熱抵抗、測定器50から逸れて外気へ熱輸送されるときの熱抵抗である。
図7の熱等価回路を図8に示す。Rstructureは、円錐台形状の第3部材30及び第4部材40の熱抵抗、R’bodyは、深部から円錐台形状の第3部材30に熱輸送されるときの熱抵抗であり、図13で説明したようにHLeakが外気へ移動するときの熱抵抗である。RairおよびR’airは、それぞれ測定器50を通り外気へ熱輸送されるときの熱抵抗、測定器50から逸れて外気へ熱輸送されるときの熱抵抗である。
ここで、円錐台形状の第3部材30が十分に大きい場合、円錐台形状の第3部材30の底面の端部が、測定器50から十分に離れた位置に配置されるので、第1部材10の外側において、生体Bからの熱流束が第3部材30によって集められ、第2部材20の上面部に輸送される。さらに、第4部材40によって集められた熱流束も、第2部材20の上面部に輸送される。
円錐台形状の第3部材30及び第4部材40により集められ、輸送される熱流束Hplusは、Hsignalへ影響を与えることなく、第2部材20の上面部の温度を上昇させ、その結果、測定器50の外側の温度を上昇させることができる。図7の熱等価回路においては、R’airに熱流束Hplusが流れ込むことで測定器の外側の温度が上昇し、誤差を生み出す原因となるリーク熱流束HLeakを抑制し、Leak Ratioを低下させる効果を生じさせることができる。
円錐台形状の第3部材30は、第2部材20で覆われており、測定器50が配置されている中央部付近に行くほど外気との距離が小さくなり、測定器50が配置された中央部付近でほぼゼロとなる。これにより、中央部付近に近いほど、外気からセンサへの熱の流入の抑制効果が大きくなり、測定器50が配置された中央部付近において最も高いLeak Ratioの低減効果を得ることができる。その結果、温度センサあるいは熱流束センサによって測定される熱流束H’signalと本来計測したいHsignalの差を低減し、測定誤差を低減することができる。
<測定誤差の比較結果>
図9に、測定装置1における深部温度の測定誤差の測定結果を示す。図9は、測定装置1に対して風を与えた場合の風速と測定誤差の関係を表したものである。図中における本発明は、図1の構成における測定結果であり、従来技術は、図11、12の構成における測定結果である。測定装置1に対して与える風は、最大で風速5m/sとし、18km/h程度でジョギングをした場合を想定している。本実施の形態の測定装置によれば、深部温度の測定誤差を0.1℃以下に抑えられることが確認できる。
図9に、測定装置1における深部温度の測定誤差の測定結果を示す。図9は、測定装置1に対して風を与えた場合の風速と測定誤差の関係を表したものである。図中における本発明は、図1の構成における測定結果であり、従来技術は、図11、12の構成における測定結果である。測定装置1に対して与える風は、最大で風速5m/sとし、18km/h程度でジョギングをした場合を想定している。本実施の形態の測定装置によれば、深部温度の測定誤差を0.1℃以下に抑えられることが確認できる。
<本実施の形態の効果>
本実施の形態によれば、熱流束を測定する測定器を有する第1部材10と、第1部材10との間に空気層を形成する第2部材20とを備え、さらには、第1部材と第2部材との間に、第1部材の外側における測定対象からの熱流束を第2部材の上面部に輸送する第3部材と、第1部材を取り囲む第4部材40とを備えるので、第2部材の上面部に輸送される熱流束により、測定器の外側の温度が上昇させるとともに、測定器50の周囲の温度を対称に保ち、測定装置の周囲に風が発生した場合でも、センサと外気との間の熱抵抗の変化を抑制することができ、測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制し、Leak Ratioを低下させることで深部温度を測定する際の測定誤差を低減することが可能となる。
本実施の形態によれば、熱流束を測定する測定器を有する第1部材10と、第1部材10との間に空気層を形成する第2部材20とを備え、さらには、第1部材と第2部材との間に、第1部材の外側における測定対象からの熱流束を第2部材の上面部に輸送する第3部材と、第1部材を取り囲む第4部材40とを備えるので、第2部材の上面部に輸送される熱流束により、測定器の外側の温度が上昇させるとともに、測定器50の周囲の温度を対称に保ち、測定装置の周囲に風が発生した場合でも、センサと外気との間の熱抵抗の変化を抑制することができ、測定誤差を生み出す原因となるリーク熱流束を抑制し、Leak Ratioを低下させることで深部温度を測定する際の測定誤差を低減することが可能となる。
<測定装置の構成例>
図10を参照して、本実施の形態に係る測定装置1の構成について説明する。図9に示すように、測定装置1は、図1で説明した測定装置1の構成と、深部体温を推定する演算回路60と、メモリ70と、通信回路80と、電池90とを備える。
図10を参照して、本実施の形態に係る測定装置1の構成について説明する。図9に示すように、測定装置1は、図1で説明した測定装置1の構成と、深部体温を推定する演算回路60と、メモリ70と、通信回路80と、電池90とを備える。
測定装置1は、例えば、シート状の基材100の上に、測定器50、演算回路60、メモリ70、外部とのI/F回路として機能する通信回路80、および演算回路60や通信回路80などに電力を供給する電池90を備える。
図1の構成例では、演算回路60は、測定器50が備える温度センサ50a、50bで測定された温度Tskin、Ttから、式(1)を用いて深部体温Tcの推定値を算出する。
図2の構成例では、演算回路60は、測定器50が備える熱流束センサ50cおよび温度センサ50aで測定されたで熱流束Hsignalおよび表皮温度Tskinから、式(1)を用いて深部体温Tcの推定値を算出する。
メモリ70は、上述した式(1)に基づく一次元の生体伝熱モデルに関する情報と深部体温の推定結果を記憶している。メモリ70は、測定システム内に設けられた書き換え可能な不揮発性の記憶装置(例えば、フラッシュメモリなど)における所定の記憶領域によって実現することができる。
通信回路80は、演算回路60によって生成された生体Bの深部体温Tcの時系列データを外部に出力する。このような通信回路80としては、有線でデータなどを出力する場合は、USBその他のケーブルが接続できる出力回路となるが、例えば、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy等に準拠した無線通信回路を用いてもよい。
シート状の基材100は、測定器50、演算回路60、メモリ70、通信回路80、および電池90を含む測定装置1を載置するための土台として機能する他、これらの要素を電気的に接続する配線(図示しない)を備えている。測定装置1を生体の表皮上に接続することを想定すると、シート状の基材100には、変形可能なフレキシブル基板を用いることが望ましい。
また、シート状の基材100の一部には開口が設けられて測定器50が備える温度センサ50a、熱流束センサ50cは開口から生体Bの皮膚SKの測定面に接するように基材100に載置される。
ここで、測定装置1は、コンピュータによって実現される。具体的には、演算回路60は、例えばCPUやDSPなどのプロセッサが測定装置1内に設けられたメモリ70を含むROM、RAM、およびフラッシュメモリなどの記憶装置に格納されたプログラムに従って各種データ処理を実行することによって実現される。コンピュータを測定装置1として機能させるための上記プログラムは、記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
なお、図9において、測定装置1は、図1で説明した測定器50を含む測定装置1の構成は、演算回路60を含む他の構成と一体的に構成されているが、図1の構成は、演算回路60、メモリ70、通信回路80、および電池90とは分離された構成であってもよい。例えば、図示されない配線を介して測定装置1とそれ以外の演算回路60等の構成が接続されていてもよい。
<実施の形態の変形>
以上、本発明の測定装置における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。
以上、本発明の測定装置における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。
1…測定装置、10…第1部材、20…第2部材、30…第3部材、31…穴部、40…第4部材、50…測定器、50a、50b、…温度センサ、50c…熱流束センサ、60…演算回路、70…メモリ、80…通信回路、90…電池、100…基材。
Claims (8)
- 測定対象から輸送される熱流束を測定するように構成された測定器と、
中空構造を有し、内部に前記測定器を有する第1部材と、
中空構造を有し、前記第1部材を覆って前記第1部材との間に空気層を形成する第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に配置され、前記第1部材の外側における前記測定対象からの熱流束を前記第2部材の上部に輸送する第3部材と、
熱伝導性を有し、前記第1部材の少なくとも側面を取り囲む形状を有する第4部材と
を備える測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記第3部材は、錐形状を有し、前記第3部材の前記錐形状の上部は、前記第2部材の内面から前記第2部材の上部に接触するように構成される
測定装置。 - 請求項2に記載の測定装置において、
前記第3部材は、錐台形状を有し、前記第3部材の前記錐台形状の上面部は、前記第2部材の内面から前記第2部材の上部に接触するように構成される
測定装置。 - 請求項3に記載の測定装置において、
前記第2部材は、円柱形状を有し、
前記第3部材は、円錐台形状を有し、前記第3部材の前記円錐台形状の上面部は、前記第2部材の内面から前記第2部材の円柱形状の上面部に接触するように構成される
測定装置。 - 請求項4に記載の測定装置において、
前記第3部材は、前記円錐台形状の上面部に当該第3部材を貫通する穴部を備える
測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記第4部材は、前記第1部材の側面を取り囲むリング形状を有する
測定装置。 - 請求項6に記載の測定装置において、
前記第4部材の上部は、前記第3部材の内面から前記第3部材に接触するように構成される
測定装置。 - 請求項1に記載の測定装置において、
前記第4部材は、前記第1部材の上面及び側面を覆うように構成される
測定装置。
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