JP7417919B2

JP7417919B2 - 生体信号処理装置

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Publication number: JP7417919B2
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Authority: JP
Inventors: 昭生田中
Original assignee: TECHNO COMMONS CO., LTD.
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Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2024-01-19
Anticipated expiration: 2039-09-10
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Description

本発明は生体信号処理方法およびその装置に関し、さらに詳しく言えば、熱流積分による深部温度の計測技術に関するものである。

深部温度（深部体温）を測る技術として、特許文献１には、ウォーミングアップ中の深部体温と、皮膚温と、心拍と、環境データとから個人差パラメータや遅延パラメータを求めて深部体温を推定することが記載されている。

特許文献２には、ＤＨＦ（ＤｕａｌＨｅａｔＦｌｕｘ）センサーよりなる２つの温度計を備え、その温度計を中央と周辺に配置して、横方向の熱流（ＨｅａｔＦｌｕｘ）の影響をなくし、環境温度依存性を低減する技術が記載されている。

ＤＨＦセンサーで、水平方向の温度分布を水平方向に並べた温度計で補正する構成が記載されている。

特開２０１７－２１７２２４号公報国際公開２０１１／０１２３８６号公報特開２０１５－０６４３６９号公報

上記に挙げた従来技術によると、個人差パラメータや遅延パラメータをあらかじめ取得する必要がある。パラメータの取得に伴い、ウォーミングアップを必要としたり、衣服に変化がないことを前提にする等、制約が多い。また、ＤＨＦセンサーにおいては、環境温度依存性を補正するため、複雑な構成を採る必要がある（ＳＨＦ（ＳｉｎｇｌｅＨｅａｔＦｌｕｘ）センサーでも同じ）、等の問題がある。

そこで、本発明の課題は、一般的なＤＨＦセンサーやＳＨＦセンサー（以下、ＨＦセンサー）に比べて、環境温度の変化による偽信号の影響を小さくし得る生体信号処理装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の好ましいいくつかの態様を備えている。まず、第１の態様として、生体の体表面に装着して熱の流出入を計測する熱流計測部と、安静時の熱流を記憶する熱流記憶部と、上記熱流計測部における熱流値から上記熱流記憶部の値を減算する熱流減算部と、上記熱流減算部における減算結果の積分を行う熱流積分部、とを備えていることを特徴としている。

第２の態様は、上記第２の態様において、上記生体の熱容量と熱放散面積とに基づいて係数を算定する係数算定部と、上記熱流積分部によって計算された熱量と上記係数算定部で計算された係数とを乗算する熱量乗算部と、をさらに備えることを特徴としている。

第３の態様は、上記第３の態様において、深部温度を計測する深部温度計測部と、上記深部温度計測部にて計測された深部温度と上記熱量乗算部での乗算結果とを加算する温度・熱量加算部と、をさらに備えることを特徴としている。

本発明によれば、一般的なＨＦセンサーに比べて、環境温度の変化による偽信号の影響を小さくすることができる。また、一般的なＨＦセンサーに比べて、より速く環境が生体に与える影響を示すことができる。

本発明の第１実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。（ａ）熱流測定部の構成を概略的に示す模式図、（ｂ）熱流測定部の別の構成を概略的に示す示す模式図。（ａ）～（ｃ）上記第１実施形態の動作を説明するためのグラフ。（ａ）～（ｃ）上記第１実施形態の動作を説明するためのグラフ。上記第１実施形態と従来技術を対比した模式図。本発明の第２実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。本発明の第３実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。本発明の第４実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。本発明の第５実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。上記第５実施形態で補正係数を求める手順を示す説明図。本発明の第６実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。上記第６実施形態の動作を説明するためのグラフ。本発明の第７実施形態に係る生体信号処理装置の構成を示すブロック図。（ａ），（ｂ）上記第７実施形態の動作を説明するためのグラフ。本発明の効果を検証するために行った実験結果を示す第１のグラフ。本発明の効果を検証するために行った実験結果を示す第２のグラフ。本発明の効果を検証するために行った実験結果を示す第３のグラフ。（ａ）～（ｃ）本発明の生体信号処理装置の装着例を示す模式図。

次に、図面（図１～図１８）を参照して、本発明のいくつかの実施形態について説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。

まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る生体信号処理装置（以下、本装置と言うことがある）１０は、基本的な構成として、体表面に装着して熱の流出入を計測する熱流計測部１１０と、安静時の熱流を記憶する熱流記憶部１２０と、熱流計測部１１０にて計測された熱流値から熱流記憶部１２０に記録された安静時の熱量値を減算する熱流減算部１３０と、熱流減算部１３０により算出された減算値を積分する熱流積分部１４０とを備えている。

熱流計測部１１０は、生体と環境との間で授受される熱の流れを計測する。生体の深部温度は通常３７℃前後であるが、環境の状況に応じてそをれ以下の場合と、それ以上の場合があり、熱の流れ方向もそれによって逆転する。多くの場合、安静時では、体温より低い環境下に身を置いており、熱は生体深部から環境に向かって流れ安定している。

熱流記憶部１２０は、熱流計測部１１０にて計測される熱流の中から安静時（安定時）の熱流を記憶する。本装置１０を体表面に装着してから最初の１０分から３０分程度は、本装置１０の周辺温度や熱流が過渡状態にあることが多いことから、熱流記憶部１２０は、安定したところの熱流を記憶する。

熱流がある時間（例えば、数分～数十分）ほぼ一定でその平らな部分を平均化して記憶する熱量としてもよい。装着開始時のみならず、一日の中で休憩のたびに熱流を記憶して平均化することもできる。

熱流減算部１３０は、熱流計測部１１０にて計測される熱流値から熱流記憶部１２０に記憶された安静時の熱量値を減算を減算する。すなわち、安静時の熱量値からの差分を抽出する。

熱流積分部１４０は、熱流減算部１３０により算出される減算値を積分する。熱流の時間積分は熱量、つまりはエネルギーを計算することになる。安静時からの差分熱量の積分を行うことで、安静時からのエネルギーの流出入を抽出することができる。

恒温動物は、熱産生と熱放散で温度（体温）を維持している。熱産生には、基礎代謝や食事誘発性熱産生、身体活動による代謝がある。熱放散には、対流、伝導、放射による乾性熱放散と、汗等の水分による湿性熱放散がある。ある範囲の環境温度や衣服内温度では、これらのバランスがとられ深部体温の恒常性が維持されるが、その範囲外（異常な低温や高温）になると恒常性から逸脱してくる。

本実施形態による構成は、安静時からの熱流のアンバランスを測定する。生体には比熱と質量に基づく有限の熱量があり、継続的な熱流のアンバランスは深部体温の増減を引き起こす。

熱流の計測は、電気における電流の計測と等価であり、キャパシタからの電流の増減の観測によって電圧変化が分かるように、熱流の観測によって深部体温の増減の計測や予測が可能となる。

図２を参照して、熱流計測部１１０の構成の２例について説明する。まず、図２（ａ）の第１例では、熱流を計測するため、２つの温度計１１１，１１２と、熱分離構造体１１３とが用いられる。熱分離構造体１１３は断熱材で体表面に置かれる。

一方の第１温度計１１１は熱分離構造体１１３の体表面側に配置され、他方の第２温度計１１２は熱分離構造体１１３の反体表面側である例えば上面側に配置される。温度計１１１，１１２は位置的に重なるように上下に配置される。熱分離構造体１１３は、温度計１１１，１１２の間に有意な温度差を生じさせる役割を担っている。

熱流計測部１１０で測定される熱流Ｉｔｈは、第１温度計１１１の指示値をＴ１，第２温度計１１２の指示値をＴ２，温度計１１１，１１２の間の熱抵抗をＲｓｅｎｓとして、次式（１）で表される。
Ｉｔｈ＝（Ｔ２－Ｔ１）／Ｒｓｅｎｓ…（１）

次に、図２（ｂ）の第２例では、２つの温度計１１１，１１２の代わりに１つの測温ユニット１１４が用いられる。測温ユニット１１４は温度計＋放射温度計の機能を備え、自らの温度を測るとともに、放射温度計により離れた箇所の温度も測ることができる。

測温ユニット１１４は、熱分離構造体１１３の上面側の例えば中央に配置され、熱分離構造体１１３の中央部分に赤外線を透過する特性を持たせる。これにより、一つの測温ユニット１１４にて体表面側の温度も測定することができ、上記式（１）と同様にして熱流Ｉｔｈを測定することができる。

次に、図３（ａ）～（ｃ）により、上記のようにして測定される２つの温度Ｔ１，Ｔ２から熱流Ｉｔｈを求める例を説明する。この例は、被験者が環境温度Ｔａ＝２５℃で６０分間安静にし、その後、Ｔａ＝３５℃の環境下に６０分間滞在し、その後、Ｔａ＝２５℃の環境に戻った場合の例である。

図３（ａ）では、被験者の腹部に取り付けた熱流計測部１１０からの２つの温度計指示値Ｔ１，Ｔ２をプロットしている。あらかじめ温度計１１１，１１２の間の熱抵抗Ｒｓｅｎｓを測っておくことにより、熱流Ｉｔｈを図３（ｂ）のように求めることができる。

なお、本明細書では、環境から生体に流れる方向の熱流Ｉｔｈをプラス（＋Ｉｔｈ）と定義している。熱流計測部１１０は、生データとしての温度Ｔ１，Ｔ２を出力するものであってもよいし（この場合、熱流Ｉｔｈは他の場所で計算）、計算機能を備え上記式（１）により算出される熱流Ｉｔｈを出力するものでもよい。

図示しないが、あらかじめ温度計１１１，１１２の間の熱抵抗Ｒｓｅｎｓを測定する方法としては、ホットプレート上に熱コンダクタンスが既知の材料ｍ（例えば、シリコンゴム）を載せ、さらにその材料ｍの上に熱流計測部１１０を置いてホットプレートを加熱する方法がある。

ホットプレートの温度Ｔｐと、温度Ｔ１，Ｔ２、材料ｍの熱コンダクタンスｋおよび材料ｍの厚さｄから、温度計１１１，１１２の間の熱抵抗Ｒｓｅｎｓは次式（２）により求めることができ、熱抵抗Ｒｓｅｎｓは例えば０．１Ｗ－^１・ｍ^２あたりの値をとる。
Ｒｓｅｎｓ＝｛（Ｔｐ－Ｔ１）／（Ｔ１－Ｔ２）｝×ｄ／ｋ…（２）

熱流記憶部１２０は、安静期間の例えば最後の数分から数十分間の熱流Ｉｔｈの平均値を計算し、この値を記憶する（図３（ｂ）では、この安静期間の熱流の値を「Ｉｔｈ０」としている）。通常、熱流センサでは装着後熱流が安定するまでに数十分かかるため、このような時間をおくことはセンサの安定と被験者を安静にさせる両方の意味がある。

何故なら、センサが持つ熱時定数により、センサには安定するまでの時間がかかることと、被験者が動いてしまうと、身体活動による熱産生が生じて体温や熱流が変化して、安静期間の熱流の基準点Ｉｔｈ０を求めるのが難しくなるからである。

熱流減算部１３０は、熱流Ｉｔｈから安静期間の熱流Ｉｔｈ０を減算する。図３（ｂ）にはその値（Ｉｔｈ－Ｉｔｈ０）がΔＩｔｈとして鎖線で示されている。

熱流積分部１４０は、減算値ΔＩｔｈの時間積分を行う（図３（ｃ）のＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈ）。熱流積分値として、この場合、約６６ｋＪ／ｍ^２（約１６ｋｃａｌ／ｍ^２）の値を得ている。これに人体の表面積をかけた値が熱量のアンバランスとなる。この熱量と人体の質量に応じて、深部の温度上昇もしくは温度低下が起こる。このように、減算値ΔＩｔｈの時間積分値（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈ）により、環境が生体に及ぼす影響を定量化することができる。

ちなみに、環境温度が異常に高い場合、恒温動物でも恒常性を外れて深部体温の上昇が起こる。また、環境温度が異常に低くて着衣が十分でないと、恒常性を外れて深部体温の低下が起こる。

本発明によれば、第１の効果として、一般的なＳＨＦセンサやＤＨＦセンサ（以下、ＨＦセンサ）に比べ、環境温度の変化による偽信号の影響を小さくすることができる。図３（ａ）において、Ｔｃは一般的なＨＦセンサにおいて計算される深部体温の計算値で、次式（３）によって計算される（式中、Ｒｂｏｄｙは皮下の熱抵抗）。
Ｔｃ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）×Ｒｂｏｄｙ／Ｒｓｅｎｓ…式（３）

図３（ａ）の矢印（２箇所）はＴｃ計算値の偽信号であり、環境温度の大きな変化時に乱れる場合が多い。これに対し、図３（ｃ）に示す熱流積分値（減算値ΔＩｔｈの時間積分値（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈ））は、この影響が少ない。

また、本発明によれば、第２の効果として、一般的なＨＦセンサに比べ、より早く環境が生体に与える影響を示すことができる。図３（ａ）において、Ｔｃ計算値は、例えば環境３５℃の部屋に入室後３０分程度が経過してからやっと上昇し始めるのに対し、熱流積分値Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈは、図３（ｃ）に示すように、入室後速やかに反応する。なお、低温環境では、熱量積分値はマイナスとなり、低体温に対する指標となる。

本発明による上記第１および第２の効果の物理的なメカニズムを明確にするために、次のようなシミュレーションを行った。

図４に示す熱的な等価回路において、環境温度Ｔａを３０分間パルス状に２０℃変化させた。ここで、Ｒａは環境から本装置１０の温度計１１２（図２参照）に至るまでの熱抵抗、Ｃ１，Ｃ２はそれぞれＴ１，Ｔ２にぶら下がる熱容量、ＣやＲは皮下の熱容量や熱抵抗、Ｃｃｏｒｅは深部の熱容量、Ｔｃは深部温度である。

図４（ａ）において、Ｔｃ，ｃａｌｃは上記式（３）により計算されたＴｃ計算値で、つまりは一般的なＨＦセンサの指示値である。Ｔｃはシミュレーションにより得られた深部体温であり、実際の深部体温の動きに相当する。Ｔ１やＴ２の周辺に存在するＣやＲ成分によって、Ｔｃ，ｃａｌｃには大きな変動が生じる。この現象は皮下厚が厚い場合、つまりＣやＲが大きい場合により顕著になる。

図４（ｂ）は、Ｔｃ，ｃａｌｃに１０分程度の時定数フィルタをかけた場合である。偽信号は減少して、真の深部体温であるＴｃに近くなる。Ｔｃ，ｃａｌｃもＴｃも応答は遅く、３０分の高温環境の最後の段階で、深部温度の最終上限値の約半分程度までしか上がっていない。

これに対して、熱流積分値（図３（ｃ）のＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈ）は、高温環境の最後の段階でほぼ１００％近くまでに達している。例えば、５０％や８０％の段階でアラームを出すことにより、深部が高温に達することを事前に避けることができる。

以上をまとめると、電気と熱とのアナロジーを絡めて、以下のことが言える。

図５を参照して、一般的な上記式（３）によるＴｃ計算では、電気におけるＣに対する変位電流Ｃｄｖ／ｄｔにより偽信号を発生させる。この現象は皮下のＣＲが大きいほど（抵抗成分に対して容量性リアクタンス成分が小さいほど）顕著になる。

また、Ｒｂｏｄｙが大きくなるとともに、Ｔ１やＴ２ノードのインピーダンスが高くなり、外乱であるＴａの変化の影響を受けやすくなる。さらに交流理論において電圧の位相は電流に対して９０度遅れるように、電圧＝温度の応答も遅れる。

一方で本発明の熱流測定は、変位電流を含め体内に注入される熱量を測定するため、偽信号が少ない。さらに積分を行うことにより、熱流を熱量（エネルギー）に変換するとともに、ノイズ低減効果が生じる。さらに上記交流理論により、温度測定より応答速度が速いという効果がある。

本装置１０の演算に関わる演算装置や記憶装置、通信装置、電源等は、熱分離構造体１１３の上やその周辺、生体上の離れた位置、あるいは誘導結合等の無線通信手段を用いて生体から離れた位置や、任意の場所等におくことができる。

熱流を計測する体の部位として、目的に応じて任意の場所を選ぶことができるが、熱中症や低体温症等でダメージの影響が深刻な内蔵を監視する意味では、腹部や頭部が選択できる。本装置１０を複数箇所に装着することも当然可能であり、上記以外に四肢等に装着することで、凍傷の予防等を目的にした計測を行うことができる。

また、腹部と四肢の深部温度の相関が得られている場合等では、四肢に装着することでも、内蔵に対する保護を目的とした計測を行うことができる。

次に、図６により、第２実施形態に係る生体信号処理装置１１について説明する。この生体信号処理装置１１では、上記第１実施形態に係る生体信号処理装置１０の構成をすべて備えるほかに、係数算定部１５１と熱量乗算部１５２とをさらに備える。

係数算定部１５１は、生体の熱容量と熱放散面積に基づいて係数を算定する。熱量乗算部１５２は、熱流積算部１４０によって計算された熱量（熱流積分値）と係数算定部１５１で計算された係数とを乗算する。

上記第１実施形態で説明した熱流Ｉｔｈは、例えば単位面積当たりのワット数、熱流積分値は単位面積当たりのジュール数もしくはカロリー数となる。これを熱量に直すには面積を乗算する必要がある。

通常の成人男性における皮膚表面積は１．５～２ｍ^２（平方メートル）であり、デュポア式、新谷式、藤本式等を用いて身長や体重から体表面積を計算することができる。また、胴回りの計測や座高、頭の高さの計測等から、体幹の表面積を割り出すこともできる。

さらに、熱量から温度変化を計算するには、熱容量Ｃｔｈを求める必要がある。熱容量Ｃｔｈは質量と比熱から計算されるが、体のどの部位を前提にすべきか明確でない。例えば、腹部での測定を例にとると、皮膚や皮下脂肪、筋肉、内臓、血管、骨格等分けられるが、どこからどこまでが深部なのか明確でない。

ちなみに、水の熱容量は１ｃａｌ／（ｇＫ）であり、水１ｋｇを１℃上げるのに１ｋｃａｌの熱量を必要とする。熱容量が大きいほど、同じ熱量に対して温度が上がりにくい。熱容量は比熱と質量によって決まる。電気回路の集中定数であれば、容量Ｃの位置や大きさは明確であるが、生体の熱量Ｃｔｈは分布定数的に連続的に存在するため扱いが難しい。

本発明者によるＺｅｒｏＨｅａｔＦｌｕｘセンサやＤＨＦ，ＳＨＦセンサを用いてる実験や、実際に直腸に温度プローブを入れた実験から、皮下脂肪等で決まる皮下厚と、それによって決まる皮下の熱抵抗（Ｒｂｏｄｙ）が定義でき、その先にある程度の大きさの熱容量があることが推定される。皮下脂肪厚計とＲｂｏｄｙとの関係もある程度の精度で相関がある。

これは丁度、分布定数的に存在するＣＲを、等価的に集中定数で置き換えたことに相当し、ある誤差の範囲内において熱容量Ｃｔｈと皮下の熱抵抗Ｒｂｏｄｙを定義できる。

上記熱容量Ｃｔｈの算定方法として、例えば腹部装着の場合を例にとると、成人の体幹重量は体重の６０～８０％程度で、そのうち除脂肪量（脂肪を除いた量）は８０％程度となる。体重５０ｋｇの成人の場合、体幹重量は例えば３５ｋｇ、そのうち除脂肪量は２８ｋｇとなる。人体の比熱は０．８ｋｃａｌ／（ｇ・Ｋ）程度であり、熱容量Ｃｔｈは例えば２２ｋｃａｌ／Ｋ程度となる。

上記第１実施形態において、３５℃の環境下に６０分間居た例では約６６ｋＪ／ｍ^２の熱流積分値となり、体幹の長さを７０ｃｍ，胴回りを１００ｃｍ、つまりは体幹表面積を約０．７ｍ^２とすると、熱量Ｑは約４６ｋＪ（１１ｋｃａｌ）となる。これと先に求めた熱容量Ｃｔｈから、温度上昇ΔＴは、ΔＴ＝Ｑ／Ｃｔｈ＝０．５℃となる。

係数算定部１５１は、例えば被験者の胴回りＬｔと、体幹高さＨｔ（例えば座高－頭の高さ）を入力として、体幹表面積Ａｔ（＝Ｌｔ×Ｈｔ）を計算する。さらに体重ｍを入力として、除脂肪係数ｌｅａｎ（例えば８０％）、体幹重量対体重比ｔｒｕｎｋ（例えば７０％）、比熱ｃ（例えば０．８ｋｃａｌ／（ｇ・Ｋ））を使って、
熱容量Ｃｔｈ＝ｍ×ｌｅａｎ×ｔｒｕｎｋ×ｃ
を計算する。

熱量乗算部１５２は、例えば体幹表面積Ａｔと熱容量Ｃｔｈ、さらには補正係数αと、熱流積分値ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＩｔｈを用いて、
温度変化ΔＴ＝α×Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈ×Ａｔ／Ｃｔｈ
を計算する。

なお、上記と等価なパラメータを入力として熱流積分値Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈを温度に変換することは可能である（例えば、体幹の代わりに体全体、もしくは体の一部を使って計算）。また、頭部に装着して、頭部に関して同じ計算をすることもできる。

上記熱放散に関わる体表面積や熱容量の計算を行っても、実際の深部温度の変化に合わせ込むには、学習等による補正が必要になる場合がある（例えば上記補正係数αを学習により進化させる）。ただし、マルチパラメータを使う方法に対して未知数のパラメータははるかに少ない。パラメータの合わせ込みに伴う発振や振動のリスクが低下して不安定性の低下が期待できる。

次に、図７により、第３実施形態に係る生体信号処理装置１２について説明する。この生体信号処理装置１２では、上記第２実施形態に係る生体信号処理装置１１の構成をすべて備えるほかに、深部温度を計測する深部温度計測部１６１と、計測された深部温度と熱量乗算部１５２での乗算結果である熱量を加算する温度・熱量加算部１６２とをさらに備える。

深部温度計測部１６１には、例えば上記第１実施形態における図２（ａ）で示した２つの温度計１１１，１１２を含む発熱を伴わない受動的なＤＨＦセンサやＳＨＦセンサを用いたり、ヒータを使用するＺＨＦセンサを用いることができる。さらには、口から飲み込んで通過する胃や腸の温度を測るカプセル型体温計を使用することもできる。

温度・熱量加算部１６２は、深部温度計測部１６１にて計測された深部温度と、熱量乗算部１５２の乗算結果（温度変化ΔＴ）とを加算する。上記第２実施形態における熱量乗算部１５２で計算された温度変化ΔＴは、あくまでも相対変化で絶対値が分からないのと、熱放散のアンバランスに基づく温度変化であり、熱産生による深部体温変化が含まれていない。

また、深部温度計測部１６１による計測結果には、前述したように、環境温度Ｔａが変化したときに本質的に温度変化が遅れる問題や、偽信号や環境温度Ｔａの変化により擾乱を受ける問題、その対策に用いるフィルタによってさらに遅れが生じる問題がある。

例えば、４０℃以上の環境に１時間居た場合、３０分経過の段階では深部温度のみではほとんど反応しない場合がある（特に皮下厚が厚い場合）。これに対し、温度・熱量加算部１６２での加算結果は、３０分経過の段階で全体の約半分の熱履歴を受けたことを示すことができる。

例えば、１時間で深部体温が３７℃から３９℃に２℃上がった場合、温度・熱量加算部１６２加算結果は、３０分経過の段階で約５０％の熱負荷を受けたことを示せる。このままあと３０分居ると深部体温が２℃上がることを事前に警告することができる。初期の深部温度が高ければ、それに応じた警告を出すことができる。

これは丁度、海岸にいて遠くの高波を観測することに似ている。高波のエネルギーを減衰させるものがなければ、確実に所定時間後に高波は到来する。現時点の水位が満潮であれば、被害をさらに増大させることになる。

別の表現をとれば、点在する容量性リアクタンスの充放電において、電流の位相は電圧の位相よりも９０度手前にくる。このことは、９０度の分だけ早く検知することができることを意味する。

深部温度計測部１６１と熱流計測部１１０は、それぞれ別の場所に複数配置することは可能である。深部温度計測部１６１を複数箇所に配置する意味は、生体の深部温度が頭部や腹部、さらには腹部においても部位によって異なるため、それぞれの箇所の深部温度を測る意味がある。

例えば、頭部は生体の中で温度変化しないように守られている部位であり、腹部が温度上昇しても頭部は温度上昇しない場合があることが報告されている。

熱流計測部１１０を複数箇所に配置する意味は、熱放散の測定精度を上げる点にある。皮下脂肪や汗腺の密度、さらには着衣等が人体の部位によって異なることに起因して、熱放散量も部位によって異なるため、期待する精度に応じて配置する数を増やすことが好ましい。

次に、図８により、第４実施形態に係る生体信号処理装置１３について説明する。この生体信号処理装置１３では、上記第３実施形態に係る生体信号処理装置１２における深部温度計測部１６１の深部温度計測機能と熱流計測部１１０の熱流計測機能とを併せ持つ深部温度・熱流計測部１７１を備える。他の構成は上記第３実施形態に係る生体信号処理装置１２と同じであってよい。

このように、第４実施形態に係る生体信号処理装置１３では、深部温度計測機能と熱流計測機能を深部温度・熱流計測部１７１としてユニット化することにより構成を簡略化している。この深部温度・熱流計測部１７１を複数配置することにより、計測精度を上げることができる。

次に、図９により、第５実施形態に係る生体信号処理装置１４について説明する。この第５実施形態に係る生体信号処理装置１４では、上記第４実施形態に係る生体信号処理装置１３における温度・熱量加算部１６２の代わりに温度・熱量の比較・加算部１７２を備える。他の構成は上記第４実施形態に係る生体信号処理装置１３と同じであってよい。

温度・熱量の比較・加算部１７２は、深部温度・熱流計測部１７１で計測された深部温度と、熱量乗算部１５２で求められた熱量を加算するとともに、深部温度と熱量の比較を行う。深部温度と熱量の加算は、上記第３実施形態と同様の処理であってよい。

深部温度と熱量の比較は、熱流計測から計算される温度上昇と、温度計測から計算される温度上昇との比較を行う。これは前述した電流測定と電圧測定の比較と等価であり、位相が速い熱流（電流）測定からの温度変化量ΔＴ１と、位相が遅い温度（電圧）測定からの温度変化量ΔＴ２との比較になる。

熱流測定からの温度計算には、前述したように体表面積に関わる不確定性と、熱容量に関わる不確定性とがあるため、補正係数αを定義した。例えば、上記温度変化量ΔＴ１，ΔＴ２の比較を行ったうえで、補正係数αの修正を行うことができる。

温度変化量ΔＴ２には遅れがあるものの、移動平均をかければ比較的精度は高いため、仮の係数から算出した温度変化量ΔＴ１を温度変化量ΔＴ２に合わせ込むために補正係数αを用いる。例えば、最初はα＝１として、順次修正を加えていく使い方ができる。

比較の方法の一つとして、例えば熱流計算からの温度変化量ΔＴ１のピークと、温度計算からの温度変化量ΔＴ２のピークを用いることができる。

前者の熱流計算からの温度変化量ΔＴ１は、上記第１，第２実施形態を例にとると、熱流積分値として約６６ｋＪ／ｍ^２（約１６ｋｃａｌ／ｍ^２）、ΔＴ＝０．５℃の温度変化が安静時とピークとの差分として生じている。

後者の温度計算からの温度変化量ΔＴ２は、約３６．５℃の安静時深部体温と、約３８℃のピーク時深部体温との差であるΔＴ＝１．５℃の温度変化が起きている。この場合、補正係数αとして両者の比の３をとることができる（身体活動による発熱を考慮する場合については後述する）。

比較の別の方法として、ある時間内の変化量（安静時との差分）の実効値同士を比較する方法がある。例えば、熱流計測からの実効値ＲＭＳ１と、温度計測からの実効値ＲＭＳ２から、α＝ＲＭＳ２／ＲＭＳ１で補正係数αを求めることができる。実効値はある時系列ｘ（ｔ）の時間Ｔ内の変化に対して∫ｘ（ｔ）^２ｄｔ／Ｔの平方根で表されるため、ある区間内の変化を平均化する効果が期待できる。

さらに別の方法として、図１０のような整合フィルタ（相互相関関数）を用いることもできる。熱流計算からの温度変化量（安静時との差分）ΔＴ１を一定量遅延させて、温度計算からの温度変化量（安静時との差分）ΔＴ２と乗算する。そして、一定期間積分を行った後、正規化処理を行う。例えば、温度変化量ΔＴ１，ΔＴ２の２つの時系列をｘ（ｔ），ｙ（ｔ）とすると、上記一定期間の積分はΣｘ（ｔ＋ｄ）ｙ（ｔ）で表現される。ｄは上記の遅延量である。

正規化処理は、上記一定期間の積分値Σｘ（ｔ＋ｄ）ｙ（ｔ）を例えば熱流計算からの温度変化量ΔＴ１の二乗和平方根で除算する。遅延量が未知の場合、上記遅延量ｄをある時間刻みで変化させながらΣｘ（ｔ＋ｄ）ｙ（ｔ）の繰り返し計算を行い、Σｘ（ｔ＋ｄ）ｙ（ｔ）が最大となる遅延量を見つければよい。

前述したように、温度変化量ΔＴ１は応答が速くノイズの影響を受けにくいが初期の段階では体表面積や熱容量に関わる不確定性がある。これに対して、温度変化量ΔＴ２は遅れがあるものの、移動平均をかければ、比較的精度は高い。温度変化量ΔＴ１を温度変化量ΔＴ２に合わせ込む補正係数αを導入し、繰り返し合わせ込みを行うことで、応答が速い温度変化量ΔＴ１の効果を残しながら、ΔＴ１の精度を上げる使い方ができる。

例えば、測定初期の段階では、被験者の身長や体重その他から仮決めした補正係数を用い、環境温度が変化するたびに補正係数の修正を行い、徐々に精度を向上させる運用を行うことができる。これらは、先んじて現れる熱流計測の結果を、遅れてやってくる温度計測の結果で補正していくことと等価である。

次に、図１１により、第６実施形態に係る生体信号処理装置１５について説明する。この第６実施形態に係る生体信号処理装置１５は、上記第５実施形態に係る生体信号処理装置１４が備えているすべての構成の他に、身体活動量計測部１８１と、熱量算定部１８２と、ΔＴ算定部１８３をさらに備える。

身体活動量計測部１８１は身体活動量の測定を行う。熱量算定部１８２は身体活動量計測部１８１で測定された測定値を入力として熱量を算定する。ΔＴ算定部１８３は熱量算定部１８２からの算定値を入力として温度変化ΔＴを算定する。ΔＴ算定部１８３で算定された温度変化ΔＴは、温度・熱量の比較・加算部１７２に送られる。

身体活動量計測部１８１は、身体活動による熱産生を求める目的で計測を行う。運動や作業、歩行や走行、その他一般生活においても活動による熱産生は生ずる。これらを計測する方法として、心拍数や加速度、角加速度、手足に加わる力や、それらを組み合わせたもの等を用いることができる。

例えば、心拍数と加速度を組み合わせることによって、それぞれが持つ問題を補うことができる。心拍数を用いる方法として、心拍数と酸素消費量ＶＯ２との関係から身体活動量を計測する方法がある。加速度を用いる方法としては、加速度を何段階かのレベルに分け、それぞれに身体活動量を定義する方法がある。

熱量算定部１８２は、身体活動量計測部１８１で計測された身体活動量を受けて熱産生となる熱量を求める。例えば、心拍数と加速度を用いる場合、心拍数の誤差の要因として精神負荷による心拍数上昇があるため、心拍の揺らぎから緊張度を算定し（例えば、高周波成分ＨＦと低周波成分ＬＦの比（ＬＦ／ＨＦ））、緊張度が高い部分の確からしさを落とす。あるいは、心電波ＥＣＧの取得における信号対ノイズ比ＳＮＲに応じて、ＳＮＲが低い場合は確からしさを落とす。

例えば、熱産生となる熱量を１００％求められる場合は確からしさとして１、全く求められない場合は確からしさとして０とする。精神的緊張による心拍数の増大は１２０ｂｐｍあたりまでに収まる場合が多く、それを超える心拍数はハードな運動による場合が多い。この場合、単純に１２０ｂｐｍを境に、それ以上を確からしさとして１、それ未満を０とすることもできる。

加速度の誤差要因として、坂の昇降や手足に負荷がかかる運動があるため、上記緊張度やＳＮＲの裏返しとして、心拍数の確からしさが高い場合、加速度の確からしさを下げることができる。

熱量算定部１８２は、確からしさに応じて重み付けを行い、複数の活動量計測値の加算を行うことができる。例えば、心拍による熱量計算Ｑｈｒと、その確からしさ（信頼度）Ｒｈｒ、加速度による熱量計算Ｑａｃｃとその確からしさＲａｃｃから、重み付け合成値Ｑ＝Ｑｈｒ・Ｒｈｒ＋Ｑａｃｃ・Ｒａｃｃを計算することができる。

例えば前述の例で言えば、心拍数が１２０ｂｐｍを超える場合、Ｒｈｒを１としてＲａｃｃを０とする。心拍数が１２０ｂｐｍ以下の場合、Ｒｈｒを０としてＲａｃｃを１とすることができる。これはＲｈｒの精神的緊張による問題と、Ｒａｃｃにおける特定の体の部位の運動が検知できない問題を対策する上で意味がある。より細かい確からしさの設定をすることは当然可能である。

ΔＴ算定部１８３は、上記熱量計算結果Ｑを受けて温度上昇ΔＴを計算する。温度上昇ΔＴは、前述した熱放散の例と同じように、熱容量Ｃｔｈを使ってΔＴ＝β・Ｑ／Ｃｔで計算することができる。βは補正係数である。

熱容量Ｃｔｈとして、体全体や体幹の熱容量を使うことができる。補正係数βは実測との合わせ込みであり、前述したように、初めての測定である場合は、体重や身長等から求められる典型的な標準値を用いることができる。測定を重ねるごとに修正を加えることで精度が向上する。

図１２のグラフに、エアロバイク（登録商標）運動を３０分行った場合のＨＦセンサによる測定値（腹部装着）Ｔｃと、直腸温の測定値Ｔｒｅｃｔの典型的なデータを示す。

Ｔｃはエアロバイク（登録商標）終了時刻あたりか、そのやや後にピークがくる場合が多い。これに対して、Ｔｒｅｃｔは体重や体格、皮下厚等によって差があるが、運動終了後、数分から数十分後にピークがくる。直腸は骨盤等で保護され、一般的に温まりにくく冷めにくい部位とされており、Ｔｒｅｃｔの遅れはそれに起因すると考えられる。Ｔｒｅｃｔは一般的に腹部より０．３～０．５℃程度高い。

心拍数ＨＲは、安静時６０～８０ｂｐｍであり、運動期間中上昇する。その値から酸素消費量ＶＯ２を計算し、さらには熱産生される熱量や温度上昇ΔＴが計算できる。前述したように、適宜加速度の値も使用することができる。温度計測によって実測されるΔＴｃは遅れてやってくるが、熱流計測によるΔＴと温度計測によるΔＴｃとの比較から補正係数βを修正することができる。

この第６実施形態による効果は、先の第５実施形態で説明した熱放散による体温変化だけでなく、身体活動による熱産生による体温上昇も加味することができる点である。すでに説明したように、温度の測定は、熱流測定や熱量測定に対して本質的に遅れるとともに、フィルタ要素を通す必要からさらに遅れる。

現在までの温度環境や熱産生状態を把握して速やかに警告を出すことは体温管理にとって重要となる。高温環境と身体活動による温度上昇だけでなく、低温環境と熱産生の低下による低体温においても同様の効果をもたらす。

次に、図１３により、第７実施形態に係る生体信号処理装置１６について説明する。この第７実施形態に係る生体信号処理装置１６は、上記第６実施形態に係る生体信号処理装置１５が備えているすべての構成の他に、パーセンテージ算定部１９１と、熱履歴記憶部１９２とを備える。

パーセンテージ算定部１９１は、温度・熱量の比較・加算部１７２から得られる熱量変化の熱量変化限界値に対する割合を算定する。熱履歴記憶部１９２は、温度計測や熱流計測や身体活動量から得られた熱履歴を記憶する。

前述したように、熱流計測は温度計測より先んじて温度変化を示す指標となる。遅れてやってくる温度変化と、熱流計測から計算される温度変化を照合することにより、熱流計測から計算される温度変化の精度を向上させることができる。

一方で、両者（温度計測による温度変化と熱流計測による温度変化）を並べてユーザーに示すと混乱を招くおそれがある。直感的な理解をユーザーに与えられるよう、先んじている熱量や温度変化計算値がどの程度リスクを伴うものか示せるとよい。

そこで、パーセンテージ算定部１９１は、熱量変化限界値に対する上記先んじている熱量の割合を計算する。

上記した温度計測の遅れや変動の問題を低減するため、深部温度・熱流計測部１７１の温度出力部にカルマンフィルタ部１９３を接続する。カルマンフィルタは最小二乗法的に求めたトレンドを利用するフィルタ概念であり、一般的なフィルタより遅れ要素が少ないというメリットがある。ただし、交流理論的な遅れ要素まではなくせない。

図１４は、この第７実施形態の動作を示したグラフで、図１４（ａ）には３０分の高温環境下における身体活動での深部体温Ｔｃと、Ｔｃ変化に先んじて生ずる各熱流の変化を示す。ΔＱｅｎｖは環境による熱量変化、ΔＱａｃｔは身体活動による熱量変化、ΔＱｔｏｔａｌは両者の和（ΔＱｅｎｖ＋ΔＱａｃｔ）である。

ΔＱｅｎｖは、高温環境下では熱放散が減少し上昇するが、退室後は汗等による熱放散の増大により減少する。身体活動によりΔＱａｃｔは増大するが、両差の和であるΔＱｔｏｔａｌは相殺されて退室後減少する。

ΔＱｔｏｔａｌは最大で７５ｋＪ／ｍ^２程度となっているが、例えばこの値を熱量変化限界値ΔＱｌｉｍｉｔとすると、両者の比であるΔＱｔｏｔａｌ／ΔＱｌｉｍｉｔは図１４（ｂ）のようになる。

この図のグラフでは、例えば入室・運動開始から１５分の段階で約５０％の熱量を受けていることが分かり、危険度として５０％であることが認識できる。このとき、深部温度Ｔｃは遅れ要素があるためほとんど変化していない。

通常、この遅れは１５～２０分程度であるが、この遅れ要素を合わせ込むことが本質的な対策ではなく、ユーザーや管理者、医師、介護士、看護士、保育士、この他の第三者やＡＩ等のシステム（機械）に、危険度が１００％に近づいていることを認識させることが重要である。

危険度を認識させるにあたっては、熱量変化限界値ΔＱｌｉｍｉｔをどのようににして決めるかが問題となる。余裕のある状態で警告が出されれれば信頼が損なわれる恐れがある。また、危険な状態になるまで警告が出ないときにも信頼が損なわれる恐れがある。

熱履歴記憶部１９２は、過去の被験者の熱履歴を記憶して、熱量変化限界値ΔＱｌｉｍｉｔの判断のもとになる情報を提供する。特定の個人の情報のみを使うこともできるが、多くの被験者の情報を匿名化技術を用いながら参照することで、的確な判断を下すことができる。

また、その判断をより的確にするうえで、温度や熱流の情報だけでなく、心拍や加速度、呼吸や心拍揺らぎ・自律神経の状態、脈波伝搬速度分析から算定される血圧や、運動の種類、主観評価や客観評価等を同時に総合的に用いることもできる。

また、上記の情報に基づいて、熱量変化限界値ΔＱｌｉｍｉｔの値を決めるのは、装着者自身（自己）、管理者、医師、介護士、看護士、保育士、この他の第三者、もしくはＡＩ等のシステム（機械）が判断してもよい。

そのため、機械／他社／自己判断切替部１９４を設けて、現場ごとや使用する環境ごとに切り換えるようにすることが好ましい。システムが判断する場合、そのシステムが置かれている場所、計算を行う場所や記憶が置かれている場所は、本装置内であっても、あるいは近くの端末、クラウド、エッジコンピュータ等、どこにあってもよく、設置場所に特に制限はない。

さらに、熱量ΔＱは補正係数αや熱容量Ｃｔｈ、体幹表面積Ａｔを用いて温度変化に変換してもよい。例えば、ΔＱｔｏｔａｌのピーク７５ｋＪ／ｍ^２に対して、遅れて生じる体温計測Ｔｃのピークは２．２℃であり、ΔＱｔｏｔａｌにα・Ａｔ／Ｃｔｈ＝２．２／７５を乗算することで、温度変化に変換される。

次に、図１５ないし図１７により、本発明の効果を検証するために行った実験の結果について説明する。この実験を行うため、被験者は熱流Ｉｔｈと深部体温Ｔｃを同時に測る深部温度・熱流計測部１７１と、心拍・加速度を測定するセンサを身に着けている。

まず、図１５を参照して、Ｔｏｔａｌは、熱流Ｉｔｈと加速度Ａｃｃ、心拍数ＨＲから求めた温度変化ΔＴの総和である。左の縦軸は温度変化ΔＴの温度軸（単位℃）で、右の縦軸は温度変化２℃を１００％とした場合の熱量バランス軸（％表示）である。例えば、７５％に警告のしきい値を設けたとすれば、エアロバイク（登録商標）中の中半で警告が出される。

ΔＴはＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈや心拍、加速度から計算しており、それそれ、ＤｅｌｔａＴ＿ｉｔｈ，ＤｅｌｔａＴ＿ｈｒ，ＤｅｌｔａＴ＿ａｃｔと図の注釈で表記している。注釈のＴｏｔａｌはそれらを加算したものである。計算にあたっては、α，β，Ａｔ，Ｃｔｈ等の係数を用いて熱量を温度に変換している。通常、安静時の直腸温は３７℃付近にあり、それが運動や環境により±２℃の範囲外に出ると熱中症や低体温症の危険がある。個人の属性に応じて何℃を１００％とするかは、ユーザーや管理者等により任意に変更できる。

前述したように、熱流Ｉｔｈと深部体温Ｔｃを同時に測る深部温度・熱流計測部１７１から得られる熱流Ｉｔｈを積分して所定の係数をかけると、生体の温度変化が計算できる。室温２６℃のオフィスから３２℃の屋外に出ることで、熱流Ｉｔｈのアンバランスが起こり、体温上昇が算出される。さらに、屋外での１ｋｍの歩行時の加速度変化の絶対値を積分することにより、歩行による体温上昇が算出される。

１２時過ぎのＴｏｔａｌの体温上昇は、この屋外での１ｋｍの歩行に起因している。トレーニング室は比較的低温に設定されているため、この例では、熱流Ｉｔｈ起因のΔＴはマイナスに転じている。前述したように、熱流Ｉｔｈは安静時のＩｔｈ（Ｉｔｈ０）を減算して求めるためである。一方で、エアロバイク（登録商標）運動を行うことで心拍数は増大し、心拍数から計算される体温変化は上昇する。

熱流Ｉｔｈ起因のΔＴがマイナスに転じる理由は、図３（ｂ）にあるように、ΔＩｔｈがマイナスになると、それを積分したＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ ΔＩｔｈの変化が右下がりになるためである。安静時より寒い環境に入り、着衣を大きく変更しなければ、体内の熱が奪われ体温は低下する。

図１６は、実際の心拍数ＨＲの変化を示したものである。安静時に７５ｂｐｍ程度の心拍数ＨＲがエアロバイク（登録商標）運動中は１６０ｂｐｍ程度にまで上昇している（エアロバイク（登録商標）の負荷は１００Ｗ）。心拍数ＨＲは高負荷運動のあと、特に高い体温にある間、高い値になる場合が多く、この例おいても、１時間程度高い状態が続いている。

心拍数ＨＲから単純に体温上昇を求めると、この期間大きな熱産生を行っていないのに大きな体温上昇を計算してしまう。精神的な緊張による心拍数ＨＲの増大も体温上昇の計算に誤差を生じるため、心拍数ＨＲにしきい値を設けて、しきい値以上の心拍数を抽出することが好ましい。この例では、しきい値を１３０ｂｐｍに設定して、それ以上の心拍数を抽出している（図１６の下図参照）。

安静時の心拍数ＨＲを７５ｂｐｍとすると、安静時からの差分ΔＨＲ（＝ＨＲ－ＨＲ０）を体温上昇に関わる運動量として使うことがてができる。この運動量を積分することにより、熱量を求めることができる。エアロバイク（登録商標）運動のような運動は、腹部に付けた加速度センサでは検知しにくいため、心拍数ＨＲを併用することの意味は大きい。

図１７は、前述したＴｏｔａｌに移動平均をかけたものと、直腸温Ｔｒｅｃｔ，深部体温Ｔｃを比較したものである。前述した図１５のＴｏｔａｌは安静時からの変化量であるため、安静時の直腸温３７．２℃を足している。通常、直腸温センサは装着しないため、例えば腹部でのセンサで計測したＴｃに０．３～０．５℃程度の値を足すことで、直腸温の推定値を求めることができる。

深部温度・熱流計測部１７１としてＴｃセンサと熱流センサを持つメリットは、相対値になってしまうＩｔｈ計算と、絶対値であるＴｃセンサから、直腸温の変化に相当する温度を算出できる点にある。通常、直腸温はＴｃより速く立ち上がる（例えばエアロバイク（登録商標）開始直後から変化する）傾向があるが、上記をもとに計算したＴｏｔａｌは、その直腸温よりも速く変化するため、アラームを先んじて出せるメリットがある。

繰り返しになるが、熱流Ｉｔｈから求める体温変化は、熱量の流出入しか分からないため相対値となる。Ｔｃセンサは温度自身を計測しているため、絶対値となる（ＳＨＦセンサはＲｂｏｄｙを取得した上で）。

次に、図１８により、本装置を体へ装着する態様について説明する。（ａ）は貼り付け型、（ｂ）はベルト型、（ｃ）はウェア型である。

深部温度・熱流計測部１７１には、図２で説明した温度計１１１，１１２および熱分離構造体１１３を用いることができる。身体活動量計測部１８１には、心電信号を検出する電極と、その信号処理回路が用いられるが、この他に、加速度計や角加速度計、高度計・気圧計等を用いることができる。

図１８（ａ）の貼り付け型では、本装置１０（１１～１６）を導電性のゲルを用いて生体に接着させるとともに、心電信号を検出する。図１８において、本装置１０（１１～１６）は、深部温度・熱流計測部１７１および身体活動量計測部１８１を備えている。

図１８（ｂ）のベルト型では、ベルト、好ましくは伸縮性のベルトに本装置１０（１１～１６）の深部温度・熱流計測部１７１および身体活動量計測部１８１を取り付ける。深部温度・熱流計測部１７１および身体活動量計測部１８１が体表面（皮膚）に接するようにしてベルトを人体の所定部位に巻き付ける。導電性ゲルの代わりに乾式電極を用いてもよい。また、電極を用いずに加速度等の他の方法で身体活動量を計測してもよい。ベルトの伸縮性によって本装置１０（１１～１６）が皮膚に押さえられる力が期待できる。

図１８（ｃ）のウェア型では、本装置１０（１１～１６）を肌着や帽子等のウエアに取り付けて使用する。腹部や胸部のほか、下腹部や頭部、手足に装着してもよい。手足に装着する場合には、サポータが用いられてもよい。

例えば、手足は身体活動量のみを測り、腹部で温度・熱流を測る等、測定機能を分散させることもできる。本装置１０（１１～１６）を一部修正することにより、人間以外の生体、例えば家畜やペット等にも使用することができる。

１０～１６生体信号処理装置
１１０熱流計測部
１１１，１１２温度計
１１３熱分離構造体
１１４測温ユニット
１２０熱流記憶部
１３０熱流減算部
１４０熱流積分部
１５１係数算定部
１５２熱量乗算部
１６１深部温度計測部
１６２温度・熱量加算部
１７１深部温度・熱流計測部
１７２温度・熱量の加算部
１８１身体活動量計測部
１８２熱量算定部
１８３ ΔＴ算定部
１９１パーセンテージ算定部
１９２熱履歴記憶部
１９３カルマンフィルタ部
１９４機械／他者／自己判断切替部

Claims

生体の体表面に装着して熱の流出入を計測する熱流計測部と、
安静時の熱流を記憶する熱流記憶部と、
上記熱流計測部における熱流値から上記熱流記憶部の値を減算する熱流減算部と、
上記熱流減算部における減算結果の積分を行う熱流積分部、とを備えていることを特徴とする生体信号処理装置。
上記生体の熱容量と熱放散面積とに基づいて係数を算定する係数算定部と、
上記熱流積分部によって計算された熱量と上記係数算定部で計算された係数とを乗算する熱量乗算部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の生体信号処理装置。
深部温度を計測する深部温度計測部と、
上記深部温度計測部にて計測された深部温度と上記熱量乗算部での乗算結果とを加算する温度・熱量加算部と、をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の生体信号処理装置。