JPS60501891A - 体熱放射率検知、測定、記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｉの　′・−酪　景 １、発明の技術１敷− この発明は、体から放射される温度差を検知するどともに、上記温度差をサーモ グラフィック記録用の視覚画像に変換する装置に関する。特に、この発明は、各 温度勾配の表面領域を位置決めするとともにカラーパターンに変換するコレステ ーリック状態の感熱液晶を含む弾性フィルムとく上記カラーパターンを写し出す 映像システムどの組合わせに関する。

′−１８ 近年、医学文献によれば、各人の臨床経歴、身体検査、他のテストの相互関係を 考慮して病気の診断を行う場合、また、免疫学的ホルモン剤、血管運動剤等の薬 学的物質に対重る生理学的反応を研究する場合、温度検知装置および温度検知物 質は有用であることが頻繁に述べられている。温度検知装置および温度検知物質 、つまりサー七グラノイの使用を含む研究は、体温が変化する生物の状態に起因 する異常、つまり病気を検知づる行程、および病気あるいは障害に起因して発せ られるこれらの温度差を記録、分析するだめの視覚的表示に変換する行程に限ら れている。

向上した方法、つまり非常に多数の血管に点滴を覆ることにより生じた言わゆる パ高温ｅ域″を決定するために行われた初期の研究は、走査された領域から放射 される赤外線を遠隔的に検知することにより腫瘍のような外部から分らない病気 を表示するものであった。しかしながら、上記放射線を検知するために開発され た検知装置は、正の表示で間違って示されたり−モグラフィック出力を作り出す 。このような間違った表示が頻繁に生じるため、得られる結果の信頼性が欠如し 、その手続を受入れられないものにしてしまう。更に、このような電子的赤外線 検知装置は、非常に高価であるとともに、熟練者による操作を必要とする。

また、上記電子赤外線サーモグラフィックの研究とは別に、液晶を使用した表示 装置および）３度検知器を開発する研究が１９６８ｓから各国で行われている。

これらの液晶は、従来、スメクヂック状、ネマヂック状、Ｊ−３よひ］レステリ ツク状の３種類に分けられており、固形結晶形状と等方性形状との中間に位置し た複数の中肝葉型の形態をそれぞれ有している。

微妙な温度変化に応して、コレステリック液晶の無色等方性形態は、濃色の中胚 葉形態を通過する際、独自の分子構造のために光学的な変態を受ける。

電子赤外線サーモグラフィに代って、研究者達は、電磁スペクトルの赤外領域に さらされ／ζ物体から発せられる放射線を視覚的に観察するという問題にコレス デリックサーモグラーノイを適用することを考えている。米国特許ＮＯ３，５３ ３，３９９等に開示された従来の方法によれば、診察中、黒い色素から成る第１ の層およびコレステリック物質から成る第２の層を皮膚に当てることにより撮影 可能な目にみえる熱パターンを作り出している。しかしながら、上記方法は、熱 パターンの映写および分析に非常に時間がかかるとともに物質の再利用ができず 、かつ信頼性に乏しいため、実際に使用覆ることは難しい。　体に温度感知物質 を塗る行程およびそれらの物質を取除く行程において、上記温度感知物質を均一 に塗ることができない、上記物質を再利用できない等の問題が生じる。これらの 問題を解消するため、液晶物質を備えた温度測定装置が提案されており、この装 置は、体の表面を走査し、その走査された領域に沿った温度変化に関する情報を 含む温度記録図を作り出す。米１η特訂Ｎ０．３．ＢＡ７，１３９には、典型的 な温度側定記装置が開示され（−おり、この装置によれば、温度感知物が組入れ られたブラジャーのような着物を体に付けることにより、比較分析のための観察 および写真記録が可能な温度パλ−ンを作り出している。しかしながら、女性の 胸は大きざおよび形が異なり、（二のような着物では不十分であった。なぜなら 、これらのる物は、検査される走査領域の全ての部分に均一に接触するために必 要な順一応性に欠けているためである。

感熱物質を体に被覆する方法、検査づる表面に対して配設された柔軟な支持体を 用いる方法、あるいは″液晶感熱薄膜パと呼ばれる支持体を用いる方法特イｊの 問題を解消するブフ法（特に、乳房の異常の発見に用いられる）か米国特許Ｎ０ ０４．０６０．６５４に開示されている。上記層ぼ１持許Ｎ。

４、．０６０．６５４は、内シートに取付（）られているととしに枠にはめられ た２つの外シー１−によって挟持されて１し状（・二保持された液晶物質を使用 することに、より１１ｕ影１ｉＪ能４１リ−［グラフィックパターンを作り出す 合成Ａ？　ＭＭを用いた方法を開示している。、混合の割合いが異なる複数の液 晶物質を含む複数の感熱薄膜を使用することにより、操作者は、周囲の温度に関 係なく、体の温度分布を知ることができる。しかしながら、これらの薄膜は堅い 四角い枠内に設けられているため、この装置は順応性に欠け、湾曲した表面領域 に使用することができない。また、合成薄膜サーモグラフィおよび温度記録図の 判断は、臨床検査施設、病院および診療所でのみ可能であり、患者が自宅で使用 するのに適していない。

感熱繊維から成るブラジャーおよび合鴫薄膜の順応性に関する制限を解消するた め、米国特許Ｎｏ、４，１３５，４９７に開示されているようなブラジャー状の 装置によれば、柔軟なシート間に液晶が挟持されて合成フィルムを形成している 。このフィルムの体に対する順応性は、女性の胸および体表面を囲む一対の弾性 ストラップにより固定された上記フィルム間の空気を排出することによって得ら れる。さまざまな領域の組織から放射される熱は、上記フィルムにより、精密に 記録される色彩パターン、つまり温度測定図に変換される。

しかしながら、上記フィルムを体に確実に密着させるためには特別な技術が必要 であるとともに非常に時間がかがり、大量の撮影および日常の検査には適さない 。また、この装置は大型かつ複雑であり、一層精密な医療施設での使用を不可能 にするとともに、温度感応範囲の狭い合成フィルムは、特定の組織にしか適用す ることができない。

発明の概要 この発明は、放熱源から放射された温度差を診断および分析に役立つように写真 的に記録可能な目に見える表示に変後することにより上記温度差を検知する装置 を提供するものである。この装置は、略角錐台形状に形成され、２つのハンドル グリップを有し比較的気密で一部が透明に形成されているとともに順応可能な輪 郭を有するエンクロージャと、感熱スクリーンと、得られたサーモグラフィック パターンを記録する特別の撮影システムとを備えている。操作者は、ハンドルグ リップを把持し、体の検査される領域、例えば、女性の胸に感熱端部を当てる。

そして、感熱スクリーンに現われた温度測定図は、装置の透明な土壁を通して、 覗きこむことにより、操作者によって観察される。ハンドル−グリップ内に設け られたボタンを押すことに入り、撮影システムが作動され上記温度測定図が記録 される。写真撮影を行う前に体を観察することができるため、操作者は、検査す る領域全体を操作しながら記録するために最も有用な温度測定図を選択すること −ができる。

このように、この発明の目的は、体のさまざまな部分に渡って、比較的広い温度 範囲におけるある点で生じた僅かな温度変化を表示する高い精度のサーモグラフ ィックの撮影記録１行うことのできる体熱放射率検知測定装置を提供することに ある。

この発明の伯の目的は、種々の病気、モニター化学治療法、あるいは外科的回復 の発達に起因する体内の対側的、温度変化あるいは癌の早期発見に使用される体 熱放射率検知測定記録装置を提供することにある。

この発明の更に他の目的は、複雑で高価な装置、支持装置あるいは注意深く制御 された環境状態を必要とすることなく、熟練者により容易にかつ便利に多聞の検 査および診断を行うことのできる体熱放射率検知測定記録装置を提供することに ある。

この発明の更に他の目的は、長期に渡ってかつ低コストで、所定の周期で比較温 度分析を行うために、サーモグラフィックデータを便利にかつ永久的に記録でき る衛生的な方法を提供することにある。

本発明者は、比較的広い範囲に渡って、比較的小さな温度変化に対応する色彩変 化を正確かつ容易に分析するための記録は、適当な薄い弾性基盤に固定された変 形可能かつ再使用可能な液晶を検査される表面領域に接触保持させて使用づるこ とにＪ：り得られることを発見した。上記目的および以下に説明する効果を達成 する方法、並びに従来の装置の欠点を解ｄ■ツる方法は、上記発明者の発見にも とすいている。

図面の簡単な説明 この発明の本質および目的を一層明確に理解するために、添附図面を参照して好 ましい実施例について説明する。添附図面において、 第１図は、この発明に係る装置の斜視図であり、ハンドルグリップにより装置の 前端つまり患者側端部を４性の胴の上部に当て、装置の上面に形成された透明の 窓を通して検査領域を観察している状態における操作者の背面、つまり装置の操 作者側端部を示し、 第２図は、第１図に示す装置を前方から見た斜視図で、特に、感熱スクリーン、 一対のハンドル−グリップ、およびカラーフィルム用のカメラを示し、 第３図は、第２図の線３−３に沿った断面図で、特に、撮影システムおよび実線 で示されているようにベローズに固定され静止状態にある感熱スクリーンを示し ているとともに、破線で描かれているように感熱スクリーンを変形させている女 性の胸を示し、 第４図は、上記装置の上面図で、特に、内部に収納された撮影システムの一対の フラッシュランプ、毘影操作を行うためのスイッチを有する左右のハンドルグリ ップおよび装置の支持ハウジングに固定され体に適合するベローズを有する感熱 スクリーンを示し、 第５図は、第４図の線５−５に沿った断面図で、特に、感熱スクリーンに現われ た温度測定図およびトリガーを有する一方のハンドルグリップを示し、 第６図は、第３図の線３−３に沿って見た上記装置の側面図で、特に、感熱スク リーン上に写し出された温度測定図および患者に関する情報を示すデータ表示器 を示し、第７図は、第６図に示された患者の情報ストリップの拡大側面図、 第８図は、第６図に示された温度測定図およびデータ表示器の同時゛′インスタ ントープリント″写真を示す概略例、第９図は、前端つまり装置の患者側端部に 固定された感熱スクリーンと、温度および湿度が制御された循環空気供給源どを 有するこの発明の実施例に係る装置の斜視図、第１０は、この発明の感熱スクリ ーンの断面図である。

い　舌　１ 第１図に示すように、この発明の体熱放射率測定装置１０は、装置に固定された 一対のハンドルグリップ１３を把持することにより、操作者１２により患者１１ の胴体上部に当てられた状態に保持され−Ｃいる。略角錐台形状に形成された装 置１０の上面ｖ１４の一部は、装置１０の内部が周囲の光によって照らされるよ うに、透明物質で形成されている。装置１０内部を照明づ−ることにより、操作 者１２は、感熱スクリーン１６に示された一対の乳房１５を観察することかでき る。

感熱スクリーン１６は、後述するように、弾性基盤に固定されたカプセルで囲ま れた液晶感熱物質システムを備えている。

略凹状の輪郭を有する感熱スクリーン１６は、一対の乳房１５により形付けられ 、感熱物質システムと親密な熱接触を成す。

乳房内を延びる非常に多数の退縮血管内に点滴をすることにより生じた温度差は 、感熱物質システムにより、操作者１２により認識可能な色彩表示に変換される 。その表示を観察した後、永久的な記録が必要であると操作者が判断した場合、 第３図および第４図に示されているように、ハンドルグリップ１３内に設（）ら れた１−リガー機構２５が操作され、内部に収納された撮影システムが作動され る。第１図ないし第４図に示すように、装置１０の後部には、感熱スクリーン１ ６のカラー表示を記録するカメラ１７が設けられている。

カメラ１７は、二ｌ−ヨーク、ロヂエスタのイースマン］タックによりチャンブ コダマヂックの商標で販売されているものが好ましく、カラー写真が装置１０の 上面壁に形成されｊ、＝排出スロット１９を介して上方へ自動的に取出されるよ うに、通常の使用位置とは逆向きに配設されている６、カラー写真を作るカメラ に加え、フィルム上に象を作り出すカメラあるいはビデオスクリーン上に像を写 し出すカメラを使用してもよい。

装置１０の４つの壁、感熱スクリーン１６の感熱側およびカメラ１６のレンズ側 によって規定された装置の一部である光字２０は、フィルム処理化学物質および 医学的蒸気を含む有害な物質を除去するたへに気密に形成されている。。一層鼾 明な焦点を得るために、充交２０の後部には、付属レンズ２１が配設されている 。このレンズ２１は、感熱スクリーン１６から軸方向に約１８インチ離間して位 置しているとと−もに、縦９インチ横１３インチの有効撮影領域をカバーするこ とができる。感熱スクリーン１６は、接着剤、柔軟なりランプ、弾性バンドある いはこれらの組合わせにより変形可能なリム１８に固定されている。リム１８は 、スナップ、つまり高摩擦ジヨイント２２により光字２０上に保持されており、 この高摩擦ジヨイントはリムの交換を容易に行うことができる。リム１８は、ア コーディオンのような折たたみ可能な形状あるいは圧縮可能な閉じた貝のような 形状に適した合成ゴム、プラスチック、紙等の物質で７形成される。下ｉ％した ように、装置１０が患者１１の胴体上部に押当てられると、感熱スクリーン１６ は、乳房１５の形状に適合しく第３図に破線で示されている）、乳房１５に接し ていない部分を装置１゜の外側へ突出させる。　第３図および第４図に示すよう に、光字２０内には、感熱スクリーン１６の後方かつ下方に、レンズ２１の視覚 領域内に瑛われるデーウストリップ２３が、データストリップ２３の後方で光字 の床上に、それぞれフラッシコランプおよび前面拡散レンズを有する市販の照明 アッセンブリ２４が、照明アッセンブリ２４の後方に、電源２７およびこの電源 を装置１０に取ｆ」けるカバークリップ２９が、また、トリガー機構２５、カメ ラ１７および電源２７を接続した電気ケーブル２６並びに照明アッセンブリ２４ をよび電源を接続しｌ〔高圧ワイヤー２８がそれぞれ収納されている。

光字２０の垂直な後壁を形成しているカメラ調整取イ」け板３１は、カメラと一 体の部材であるとともに、感熱スクリーン１６に対してカメラの軸方向位置を合 わせるために使用される。レンズ２１を除いて、カメラ１７は光？２０の外側に 位置しており、カメラ調整取付は板３１、後板３１および装置１０の４つの外壁 によって規定された区画室内に配設されている。露光終了後、写真記録３４は、 カメラ１７のフィルムバックドア３０に形成されたフィルム排出スロット１９か ら取出される。

第５図ないし第８図に示すように、操作者１２か感熱スクリーン１６に現われた カラーパターンを写真撮影すべきであると判断した場合、操作者はハンドルグリ ップ１３を把持したままボタン２５を押圧する。しかしながら、撮影行程を行う 前に、操作者１２は、後板３２あるいは装置１０から離れて設けられた従来のキ ーホー１〜により、患者の関連情報をデータストリップ表示器２３に入力する。

１キーボードによって入力される典型的な情報は、）ｊ・イル番翼（社会保険番 号）、カラーパターンを１最影した時間　（分、時間、日付（ｊ、月、年）、充 交２０の温度（ｃａｎ’）、参照温度ｔ１によって測定された患者の体温（ｒｅ ｆ’）、感熱スクリーン１Ｇの参照温度（ＳＣｒ０）、および写真かイコ（ｒ） あるいは左（］）の乳房の正面図であるか、あるいは右（ｒ）、左（１）の乳房 の側面図であるかを示す表示記号等がある。

第９図に示すように、装置１０（第３図参照）には、柔軟なリムおよび感熱スク リー亡を右する感熱板４１がスナップあるいは摩擦ジョイン１−により保持され ている。スブツブあるいは摩擦ジヨイントは、２６°Ｃ−３８て〕の範囲の各感 熱４ル４１の交換を容易にする。２−５０ミク［、］ンの被覆された液晶エステ ルを有する感熱板４１は、１９８２年８月２日に出願されたジョーシＴ、ブラウ ン、Ｊｒ、他の米国特許出願Ｎｏ、４０４．５０６に開示されているように構成 されている。この実施例によれば、温度あよひ湿曳の制御された空気がチューブ ＄６を介して装置１０の内部に供給され、チコー７３７を介して排出される。電 池出力源に代わり、外部の電源からケーブル３５を介して装置１０に電力か供給 される。

感熱スクリーン１６および外部基盤の衛生１′１を維持するため、並びに外部基 盤を有害な物質から保護するために、４−７ミルのプラスデック　フィルム、望 ましく（」ポリニスアルか感熱板４１を覆うように設けられ、装置１ｏに固定さ れたリムよりも僅かに大きな柔軟なリムにより保持されている。

第１０に示すように、この発明の感熱スクリーン１６は、例えば、オハイオ、ア クロンのハイジェニック会社から販売されているようなポリウレタンあるいはポ リイソプレン等の４−８ミルの弾性Ｎ１３８を尚え、この弾性Ｍ１上には、２ミ ルの黒色層３９および被覆された約４−６ミルの液晶層４０か固定されている。

層３９．４０にアクリルゴムを加えることにより、これらの層の弾性特性を上げ ることができるとともに、これらの層を一層弾性基盤３８に適合させることがで きる。このような合成層３９．４ｏの構造は、ジョージ。

王、ブラウン、Ｊｒ、、他の米国特許用ｌ１Ｎ０．５０９，９３３、名称サーモ グラフィック表示上張りに開示されている。

なお、この発明は、上述した実施例に基づいて説明されたが、上記限定および説 明はこの発明の説明および図示の目的で成されたもので、実施態様項で明確に規 定されているように、この発明の範囲を限定するものではない。

ＦＩＧ−５ＦＩＧ−６ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．チェンバを規定しているとともに対向した前端部および後端部を有する実質 的に堅いハウジングと、体から放射された熱を視覚可能な色彩パターンに変換す る液晶の被覆物を有しているとともに体の外形に適合する柔軟な感熱スクリーン と、上記感熱スクリーンを上記ハウジングの前端部に取付ける手段と、カメラを 有し上記色彩パターンの像を記録する手段と、上記ハウジングの後部に取付けら れ上記カメラを支持する手段と、上記チェンバへ空気を供給己上記感熱スクリー ンを外方へ押圧するための加圧空気を上記チェンバ内に作り出す手段と、を具備 し、上記ハウジングは、上記色彩バタ放射率検知記録装置。 ２、上記ハウジングは、上記前端部を後端部よりも大きくする傾斜した側壁を有 し、上感熱スクリーンは上記前端部に取外し可能に接続されていることを特徴と する特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置。 ３、上記ハウジングは、角錐形状を有していることを特徴とする特許請求の範囲 第２項に記載の検知記録装置。 ４、上記透明壁手段は、上記色彩パターンの観察を可能にする透明上壁によって 連結された互いに対向した透明側壁を有していることを特徴とする特許請求の範 囲第１項に記載の検知記録装置。 ５、上記チェンバに空気を供給する手段は、加圧空気をチェンバ内へ向ける通路 を上記チェンバ内に規定する手段を有し、上記感熱スクリーンを取付ける手段お よび上記カメラを支持する手段は、上記ハウジングと略気密にシールを形成して いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置。 ６、上記ハウジングは、上記感熱スクリーンが略垂直に位置した状態に上記ハウ ジングを手で把持および支持する手段を備えた互いに対向する側壁を有している ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置。 ７、上記ハウジングを把持および支持する手段は、ハウジングの上記側壁から外 方へ突出したハンドル部材を有していることを特徴とする特許請【の範囲第６項 に記載の検知記録装置。 ８、上記ハウジンズに感熱スクリーンを取付ける手段は、略四角いフレームと、 上記フレームをハウジングに取外し一可の範囲第１項に記載の検知記録装置。 ９、上記フレームは、体の外形に適合可能な弾性物質で形成されていることを特 徴とする特許請求の範囲第８項に記載の検知記録装置。 １０、上記フレームをハウジングに取外し可能に取付ける手段は、上記感熱スク リーンを異なる温度範囲に対応した箕なる液晶被覆物を有する他の感熱スクリー ンへの交換を容易にすることを特徴とする特許請求の範囲第８項に記載の検知記 録装置。 １１、上記ハウジングは、」−記感熱スクリーンと略平行に配設され−Ｃいると ともに開口を有する後壁を備え、上記カメラは上記開口を介して突出したレンズ 部材を有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置 。 １２、上記カメラは、記録された像の写真をハウジングの後壁から外方へ排出す る手段を備えた自己−現像式カメラを有していることを特徴とする特許請求の範 囲第１項に記載の検知記録装置。 １３、上記カメラにより感熱スクリーン上の色珍パターンの像とともに記録され るデータ表示を感熱スクリーンの近傍に位置決めする手段を備え、上記データ表 示は上記透明壁手段を通して観察可能に位置決めされていることを特徴とする特 許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置。 １４　上記ハウジング内に配設され上記感熱スクリーンーヒに光を照射する照明 手段を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置 。 １５、上記チェンバは、気密に形成きれていることを特徴とする特許請求の範囲 第１項に記載の検知記録装置。 １６、Ｌ記感熱スクリーンは、約２ミル厚の黒色１に固定された径２−５０ミク ロンの被覆液晶から成る４−６ミル厚の層を有し、上記層は４−８厚の弾性基盤 に固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の検知記録装置 。