WO2019230392A1 - 生体内温度測定装置および生体内温度測定方法 - Google Patents

生体内温度測定装置および生体内温度測定方法 Download PDF

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WO2019230392A1
WO2019230392A1 PCT/JP2019/019253 JP2019019253W WO2019230392A1 WO 2019230392 A1 WO2019230392 A1 WO 2019230392A1 JP 2019019253 W JP2019019253 W JP 2019019253W WO 2019230392 A1 WO2019230392 A1 WO 2019230392A1
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heat flux
living body
blood flow
core
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倫子 瀬山
大地 松永
雄次郎 田中
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日本電信電話株式会社
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    • G01J5/0022—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • G01J5/0025—Living bodies

Definitions

  • the present invention relates to an in-vivo temperature measuring apparatus and in-vivo temperature measuring method for measuring the core temperature of a living body.
  • core temperature depth the depth from the epidermis to the temperature region of the core temperature Tc (hereinafter sometimes referred to as “core temperature depth”) depends on the blood flow rate as shown in FIG. (Non-Patent Document 1, FIG. 59).
  • AVA arteriovenous anastomosis
  • FIG. 59 Blood flow on the surface of the body increases as a blood vessel called arteriovenous anastomosis (AVA) present in the dermis layer expands due to body nerve activity.
  • AVA arteriovenous anastomosis
  • the temperature of the upper surface of the thermal resistor 20r constituting the heat flux sensor 20 is measured. Tu and the temperature of the lower surface, that is, the epidermis temperature Ts are measured, and the core portion is calculated from the thermal resistance value Rx of the subcutaneous tissue of the living body 90 and the thermal resistance value Rr in the vertical direction of the thermal resistor 20r based on the following equation (1).
  • the temperature Tc is calculated (Non-Patent Document 2).
  • the thermal resistance value Rx of the subcutaneous tissue of the living body 90 is required. If it changes, the thermal resistance value Rx of the subcutaneous tissue of the living body 90 also changes, and it is difficult to accurately measure the core temperature Tc.
  • an object of the present invention is to provide an in-vivo temperature measuring device capable of measuring the core temperature more accurately by a transcutaneous temperature measuring method.
  • an in-vivo temperature measuring device includes a temperature sensor (20S) that measures the epidermis temperature of a living body, and the size of a heat flux emitted from the body surface of the living body.
  • a heat flux sensor (20) for measuring a heat flux sensor (20) for measuring, a blood flow sensor (30) for measuring a blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor, a blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor, and a parameter relating to a core temperature of the living body.
  • a storage unit (50) storing the relationship, and a correction amount of the parameter value corresponding to the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor based on the relationship stored in the storage unit, and the temperature sensor
  • An arithmetic circuit (40) configured to calculate the core temperature of the living body from the measured skin temperature, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor, and the correction value of the parameter value; The Obtain.
  • the arithmetic circuit (40) is configured to correct the parameter value corresponding to the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor based on the relationship stored in the storage unit.
  • the second calculation unit (42) is configured to determine between the epidermis and the core of the living body based on the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor.
  • An estimation unit (421) that estimates thermal resistance
  • a correction unit (422) that corrects the thermal resistance estimated by the estimation unit based on a correction amount of the parameter value
  • a temperature sensor e.g., a Bosch Sensortec BMA150 senor
  • the second calculation unit calculates a depth from the size of the heat flux measured by the heat flux sensor to the core part of the living body (core part).
  • An estimation unit that estimates a temperature depth
  • a correction unit that corrects the depth from the epidermis to the core of the living body estimated by the estimation unit based on a correction amount of the parameter value
  • the temperature sensor The core for calculating the core temperature of the living body from the measured skin temperature, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor, and the depth from the skin to the core of the living body corrected by the correction unit A temperature calculating unit.
  • the second calculation unit (42a) is configured to calculate the skin temperature measured by the temperature sensor and the size of the heat flux measured by the heat flux sensor.
  • An estimation unit (421a) for estimating the core temperature of the living body, and the core temperature of the living body estimated by the estimation unit are corrected based on the correction amount of the parameter value calculated by the first calculation unit.
  • the parameter can be a depth or thermal resistance from the epidermis to the core of the living body, or a core temperature.
  • the in-vivo temperature measuring device further includes two or more blood flow sensors, and the arithmetic circuit obtains a representative value of the blood flow measured by the two or more blood flow sensors, and the blood flow
  • the correction value of the parameter value corresponding to the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor may be obtained based on the representative value and the relationship stored in the storage unit.
  • the in-vivo temperature measuring method includes a step of measuring a skin temperature of a living body and a magnitude of a heat flux released from the body surface portion of the living body, and a step of measuring a blood flow volume of the body surface portion. And a correction amount of the value of the parameter corresponding to the blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor based on the relationship between the blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor and the parameter relating to the core temperature of the living body prepared in advance. And calculating the core temperature of the living body from the skin temperature measured by the temperature sensor, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor, and the correction amount of the parameter value.
  • the core temperature can be measured more accurately by the transcutaneous temperature measurement method.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an in-vivo temperature measuring device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the in-vivo temperature measuring device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the positional relationship between the heat flux sensor and the blood flow sensor in the in-vivo temperature measurement device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the blood flow rate and the depth from the epidermis to the temperature region of the core temperature.
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the in-vivo temperature measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measurement result obtained by the in-vivo temperature measurement device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the in-vivo temperature measuring device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the positional relationship between the heat flux sensor and the blood flow sensor.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the positional relationship between the heat flux sensor and the blood flow sensor.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the in-vivo temperature measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating the temperature distribution of the subcutaneous tissue of a living body.
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the depth from the epidermis to the temperature region of the core temperature and the blood flow rate.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining the measurement of the core temperature by the heat flux sensor including the temperature sensor.
  • the in-vivo temperature measuring apparatus 1 includes a heat flux sensor 20, a blood flow sensor 30, and an arithmetic circuit on a sheet-like base material 80, as shown in FIG. 40, a memory 50 that functions as a storage unit, a communication circuit 60 that functions as an external I / F circuit, and a battery 70 that supplies power to the arithmetic circuit 40, the communication circuit 60, and the like.
  • the heat flux sensor 20 is a device that measures the movement of heat per unit time and unit area.
  • the heat flux sensor 20 having the temperature sensor 20 u and the temperature sensor 20 s is used on the upper surface and the lower surface of the thermal resistor 20 r, respectively, and is released from the body surface portion of the living body 90.
  • the skin temperature Ts is measured by the temperature sensor 20s.
  • thermosensors 20u and 20s for example, a known thermistor, a thermopile using a thermocouple, an ultrasonic thermometer using the change in sound speed depending on the temperature, an infrared temperature sensor using the change in light absorption rate depending on the temperature Other optical thermometers can be used.
  • the blood flow sensor 30 is a device that is disposed in the vicinity of the heat flux sensor 20 and measures the blood flow volume of the body surface of the living body 90.
  • a blood flow sensor 30 for example, a laser Doppler blood flow meter or other optical blood flow sensor that measures the blood flow in the subcutaneous tissue by irradiating the skin with a laser, or an ultrasonic blood flow meter is used. be able to.
  • the memory 50 stores the relationship between the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor 20, that is, the body surface portion and the parameter related to the core temperature Tc of the living body.
  • the parameters related to the core temperature Tc of the living body are, for example, the depth (core temperature depth) L from the epidermis to the core of the living body, or the thermal resistance Rx of the subcutaneous tissue between the epidermis and the core of the living body. Or the core temperature Tc.
  • the relationship between the blood flow volume on the body surface and the parameter related to the core temperature Tc of the living body may be stored in the memory 50 in the form of a table, but this may be stored as a function.
  • the memory 50 is estimated from the result measured by the heat flux sensor 20, and the calculated time series data of the core temperature, that is, the time when the core temperature is measured and the time when the core temperature is measured are associated with each other. Store series data.
  • the arithmetic circuit 40 corrects the value of the parameter corresponding to the blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor 20 based on the relationship between the blood flow volume in the body surface portion stored in the memory 50 and the parameter related to the core temperature Tc of the living body.
  • the core temperature Tc of the living body is calculated from the skin temperature Ts measured by the temperature sensor 20s, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the correction value of the parameter value. It is configured.
  • Such an arithmetic circuit 40 can be constituted by an arithmetic device and a computer program.
  • the arithmetic circuit 40 includes a first calculation unit 41 that calculates a correction amount of a parameter value corresponding to the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor 20 based on the relationship between the blood flow rate stored in the memory 50 and the parameters.
  • the core of the living body is based on the skin temperature Ts measured by the temperature sensor 20s, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the correction amount of the parameter value calculated by the first calculation unit 41. It can comprise from the 2nd calculation part 42 which calculates part temperature.
  • the first calculation unit 41 is in the vicinity of the heat flux sensor 20.
  • the second calculation unit 42 is configured to calculate the correction amount ⁇ R of the thermal resistance Rx between the epidermis and the core of the living body corresponding to the blood flow rate of the living body.
  • An estimation unit 421 that estimates the thermal resistance Rx between the epidermis and the core of the living body from the size, and the thermal resistance Rx estimated by the estimation unit 421 is corrected for the thermal resistance calculated by the first calculation unit 41.
  • the correction unit 422 that corrects based on the amount ⁇ R, the skin temperature Ts measured by the temperature sensor 20 s, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the thermal resistance Rx + ⁇ R corrected by the correction unit 422 Living body It can be composed of core portion temperature calculating unit 423 for calculating the core part temperature Tc.
  • the first calculation unit 41 is configured to calculate the correction amount ⁇ L of the core temperature depth L corresponding to the blood flow rate in the vicinity of the heat flux sensor 20.
  • the estimation unit 421 is configured to estimate the depth (core temperature depth) L from the epidermis to the core of the living body from the size of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the correction unit 422 is configured.
  • the core temperature depth L of the living body estimated by the estimation unit 421 is corrected based on the correction amount ⁇ L of the core temperature depth L calculated by the first calculation unit 41, and the core temperature calculation unit 423 from the epidermis temperature Ts measured by the temperature sensor 20s, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the depth L + ⁇ L from the epidermis to the core of the living body corrected by the correcting unit 422.
  • the core temperature of It may be configured to calculate the Tc.
  • the communication circuit 60 is an I / F circuit for outputting the time series data of the temperature corrected by the arithmetic circuit 40 to the outside or outputting an alarm when an error occurs.
  • a communication circuit 60 is an output circuit to which a USB or other cable can be connected when outputting data or the like by wire.
  • a wireless communication circuit compliant with Bluetooth (registered trademark) or the like may be used. it can.
  • the sheet-like base material 80 functions as a base on which the heat flux sensor 20, the blood flow sensor 30, the arithmetic circuit 40, the memory 50, the communication circuit 60, and the battery 70 are placed, and these elements are electrically connected. Wiring (not shown) for connection is provided.
  • the in-vivo temperature measuring device 1 is placed on the skin of the living body, it is desirable to use a deformable flexible substrate for the sheet-like base material 80.
  • openings 82 and 83 are provided in a part of the sheet-like base material 80, and the heat flux sensor 20 and the blood flow sensor 30 are respectively connected to the living body from the openings 82 and 83. It is mounted on the base material 80 so as to be in contact with the outer skin.
  • the heat resistor 20r of the heat flux sensor 20 is formed in a disk shape, for example, Since the region about twice the diameter R affects the measurement of the core temperature Tc, as shown in FIG. 3, it is twice the diameter R of the thermal resistor 20 r of the heat flux sensor 20, that is, the thermal resistance in plan view.
  • the blood flow sensor 30 is installed in a region having a diameter of about 2R around the body 20r. Although one or a plurality of blood flow sensors 30 can be provided for one heat flux sensor 20, one blood flow sensor 30 is provided for one heat flux sensor 20 in the present embodiment. Shall be provided.
  • the measurement principle of the in-vivo temperature measurement device As shown in FIG. 13, in the living body 90, there is a temperature that does not depend on changes in the outside air temperature, for example, a core temperature region, beyond a certain depth in the depth direction of the subcutaneous tissue from the epidermis. Usually, the skin temperature Ts is lower than the core temperature Tc, and a temperature gradient is generated from the core to the skin.
  • the value Rx of the thermal resistance of the subcutaneous tissue is necessary as described above with reference to the equation (1).
  • the thermal resistance Rx of the subcutaneous tissue is proportional to the depth (core temperature depth) L from the epidermis to the temperature region of the core temperature Tc of the core, and is inversely proportional to the thermal conductivity k of the subcutaneous tissue.
  • the thermal conductivity k is determined by the subcutaneous composition, but since the subcutaneous composition does not change in the short term, the thermal resistance Rx of the subcutaneous tissue depends on the distance L from the epidermis to the temperature region of the core temperature Tc. As described above, the apparent core temperature depth varies depending on the blood flow volume on the body surface (FIG. 12), but the conventional technology does not consider the change in depth to the temperature region of the core temperature Tc. .
  • the depth (core core temperature depth) L from the epidermis of the living body to the core is adopted as a parameter
  • the blood flow volume vblood and the apparent core are as shown in FIG.
  • the depth change amount ⁇ L obtained from the blood flow amount change amount ⁇ vblood and the thermal conductivity k of the subcutaneous tissue can be calculated based on the following equation.
  • the correction amount ⁇ Tc of the core temperature Tc can be calculated based on the following equation (5), and the core temperature Tc can be corrected based on the equation (6).
  • FIG. 4 shows an example of the relationship between the blood flow volume vblood and the core temperature depth L.
  • the core depth L is expressed by a function f having a blood flow volume vlood as a variable.
  • the thermal resistance Rx is calculated to be larger than the actual value, and the core temperature is highly evaluated.
  • the thermal resistance Rx is corrected by the blood flow rate. By doing so, it can be brought close to the actual core temperature.
  • the temperature Tu of the upper surface of the thermal resistor 20r and the temperature of the lower surface, that is, the skin temperature Ts are measured using the two temperature sensors 20u and 20s of the heat flux sensor 20 (step S10), and the blood flow sensor 30 is used. Then, the blood flow in the body surface is measured (step S20). When this operation is repeated a plurality of times, it is determined whether or not the fluctuations in the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r are within a predetermined range (step S30). ) It is determined that the heat flux is not in a steady state, the process returns to step S10, and steps S10 to S30 are repeated.
  • step S30 if the fluctuations in the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r are within the predetermined ranges (step S30: Yes), it is determined that the heat flux is in a steady state and measured by the heat flux sensor 20.
  • the initial value Tc0 of the core temperature of the living body 90 is estimated from the magnitude of the heat flux thus obtained (step S40). Specifically, from the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r, the thermal resistance Rr of the thermal resistor 20r, and the predetermined thermal resistance Rx0 of the subcutaneous tissue, for example, (1) An initial value Tc0 of the core temperature is calculated based on the equation.
  • a change amount ⁇ R of thermal resistance between the epidermis of the subcutaneous tissue and the temperature region of the core temperature Tc is obtained from the change amount ⁇ vblood of the flow rate, and a correction amount ⁇ Tc of the core temperature Tc is calculated from the change amount ⁇ R of the heat resistance ( 5)
  • the core temperature Tc is corrected based on the equation (6) (step S80). Until the end instruction is given (step S90: No), the above steps S50 to S80 are repeated, and when the end instruction is given (step S90: Yes), the series of processing is ended.
  • FIG. 1 An example of time series data of the core temperature Tc corrected as described above is shown in FIG.
  • the change ⁇ R of the thermal resistance of the subcutaneous tissue due to the change in blood flow is not taken into account as in the conventional case, when the blood flow changes, a measurement error occurs as indicated by a circle.
  • the change ⁇ Tc in the core temperature Tc accompanying the change in the blood flow is calculated and corrected, so that even when a blood flow change occurs, it is accurate. It is possible to acquire the core temperature Tc. This makes it possible to more accurately grasp the fluctuation of the core temperature Tc as the internal rhythm.
  • the in-vivo temperature measuring device 1 a includes a heat flux sensor 20 including two temperature sensors 20 u and 20 s on a base material 80, and two Blood flow sensors 30-1, 30-2, arithmetic circuit 40a, memory 50, communication circuit 60 functioning as an external I / F circuit, and battery for supplying power to the arithmetic circuit 40a, communication circuit 60, etc. 70.
  • a heat flux sensor 20 including two temperature sensors 20 u and 20 s on a base material 80, and two Blood flow sensors 30-1, 30-2, arithmetic circuit 40a, memory 50, communication circuit 60 functioning as an external I / F circuit, and battery for supplying power to the arithmetic circuit 40a, communication circuit 60, etc. 70.
  • the two blood flow sensors 30-1 and 30-2 are arranged in the vicinity of the thermal resistor 20r of the heat flux sensor 20. At this time, considering that the region about twice the diameter R of the thermal resistor 20r affects the measurement of the core temperature Tc, as shown in FIG. 8, the two blood flow sensors 30-1, 30-2 is installed in a region having a diameter of about 2R centering on the thermal resistor 20r in plan view, which is twice the diameter R of the thermal resistor 20r of the heat flux sensor 20.
  • the two blood flow sensors 30-1 and 30-2 are arranged at the position of the line object across the thermal resistor 20r of the heat flux sensor 20 in plan view.
  • the present invention is not limited to this.
  • two blood flow sensors 30-1 and 30-2 are connected to the heat flux sensor 20 in a plan view. You may arrange
  • the arithmetic circuit 40a is a parameter corresponding to the blood flow volume in the vicinity of the heat flux sensor 20 based on the relationship stored in the memory 50, similarly to the arithmetic circuit 40 of the in-vivo temperature measuring device 1 according to the first embodiment. That is, the first calculation unit 41a that calculates the correction amount of the value of the core temperature Tc, the skin temperature Ts measured by the temperature sensor 20s, the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and the first calculation. A second calculation unit 42a that calculates the core temperature (Tc + ⁇ Tc) of the living body based on the correction amount ⁇ Tc of the core temperature Tc calculated by the unit 41a.
  • the second calculation unit 42a estimates the core temperature Tc of the living body 90 from the skin temperature measured by the temperature sensor 20s and the magnitude of the heat flux measured by the heat flux sensor 20, and this estimation.
  • the arithmetic circuit 40a described above can be configured by an arithmetic device and a computer program.
  • the in-vivo temperature measuring device 1a includes two blood flow sensors 30-1 and 30-2 for one heat flux sensor 20, and accordingly, the arithmetic circuit 40a.
  • the first calculation unit 41a obtains an average value of the blood flow measured by the two blood flow sensors 30-1 and 30-2 as a representative value of the blood flow, and uses the relationship stored in the memory 50, A correction amount ⁇ Tc of the core temperature Tc corresponding to the average value of the blood flow is obtained.
  • the temperature Tu of the upper surface of the thermal resistor 20r and the temperature of the lower surface, that is, the skin temperature Ts are measured using the two temperature sensors 20u and 20s of the heat flux sensor 20 (step S10), and the blood flow sensor 30 is used. Then, the blood flow in the body surface is measured (step S20).
  • this operation is repeated a plurality of times, it is determined whether or not the fluctuations in the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r are within a predetermined range (step S30). ) It is determined that the heat flux is not in a steady state, the process returns to step S10, and steps S10 to S30 are repeated.
  • step S30 if the fluctuations in the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r are within the predetermined ranges (step S30: Yes), it is determined that the heat flux is in a steady state and measured by the heat flux sensor 20.
  • the initial value Tc0 of the core temperature of the living body 90 is estimated from the magnitude of the heat flux thus obtained (step S40a). Specifically, from the upper surface temperature Tu and the skin temperature Ts of the thermal resistor 20r, the thermal resistance Rr of the thermal resistor 20r, and the predetermined thermal resistance Rx0 of the subcutaneous tissue, for example, (1) An initial value Tc0 of the core temperature Tc is calculated based on the equation.
  • step S70a A correction amount ⁇ Tc of Tc is calculated (step S70a), and the core temperature Tc is corrected based on the equation (6) (step S80a). Until the end instruction is given (step S90: No), the above steps S50 to S80a are repeated, and if the end instruction is given (step S90: Yes), the series of processing is ended.
  • the correction amount ⁇ Tc of the core temperature Tc accompanying the change in the blood flow is calculated, and the core temperature Tc calculated based on the skin temperature Ts and the magnitude of the heat flux is calculated as the correction amount ⁇ Tc.
  • the present embodiment by using a plurality of blood flow sensors, it is possible to accurately measure the blood flow in the vicinity of the heat flux sensor, so that the calculation accuracy of the correction amount according to the blood flow increases, It becomes possible to grasp the core temperature more accurately.
  • two blood flow sensors 30-1 and 30-2 are used. Needless to say, three or more blood flow sensors may be used.
  • an average value of these blood flows can be used, but instead of the average value, a maximum value, a minimum value, or three or more In the case where a blood flow sensor is used, a median value or the like may be used in addition to these.

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Abstract

生体内温度測定装置を、生体の表皮温度を測定する温度センサ（２０Ｓ）と、前記生体の体表部から放出される熱流束の大きさを測定する熱流束センサ（２０）と、前記熱流束センサの近傍の血流量を測定する血流センサ（３０）と、前記熱流束センサの近傍の血流量と核心部温深度との関係を記憶した記憶部（５０）とを設け、前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する核心部温深度の補正量を求めるとともに、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記核心部温深度の補正量とから前記生体の核心部温度を算出する。これによって核心部温度をより正確に把握することができる。

Description

生体内温度測定装置および生体内温度測定方法
　本発明は、生体の核心部温度を測定する生体内温度測定装置および生体内温度測定方法に関する。
　生体において、表皮から核心部に向かってある一定の深さを超えると、外気温の変化等に左右されない温度領域が存在する（図１１参照。以下、その部分の温度を「核心部温度」または「深部体温」という。）。核心部温度の変動を計測することは、体内リズムの把握に有用であることが知られている。
　核心部温度を測定するにあたり、体内留置といった侵襲的な測定ではなく、経皮的な温度測定法は、手軽で、日常的な体温管理に有用である。
中山昭雄、「新生理科体系 第22巻」、医学書院（1987） 中川慎也 他、「MEMS熱流束センサによるウェアラブル深部体温計の提案」、電気学会論文誌Ｅ、135 巻 (2015) 8 号 p. 343-348
　しかしながら、従来の経皮的な体温計測装置では、核心部温度を正確に測定することが困難であった。その理由の一つが、血流によって表皮から核心部温度の温度領域までのみかけの深さが変化して、計測値が変化してしまうからである。
　一般に、表皮から核心部温度Ｔｃの温度領域までの深さ（以下、「核心部温深度」ということがある。）は、図１２に示すように、血流量に依存することが知られている（非特許文献１、図５９）。体表部の血流は、真皮層に存在する動静脈吻合（ＡＶＡ：Ａｒｔｅｒｉｏｖｅｎｏｕｓ　ａｎａｓｔｏｍｏｓｅｓ）と呼ばれる血管が身体の神経活動によって拡張することで増加する。体表部の血流量が増加すると、核心部の熱エネルギーが血流に乗って表層部へ移動してくるので、表皮から核心部温度Ｔｃの温度領域までのみかけの深さが浅くなる。
　一方、経皮的に生体９０の核心部温度Ｔｃを測定するには、例えば、図１３に示すような熱流束センサ２０を用いて、熱流束センサ２０を構成する熱抵抗体２０ｒの上面の温度Ｔｕおよび下面の温度、すなわち表皮温度Ｔｓを測定し、生体９０の皮下組織の熱抵抗の値Ｒｘおよび熱抵抗体２０ｒの上下方向の熱抵抗値Ｒｒから次の（１）式に基づいて核心部温度Ｔｃを算出する（非特許文献２）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　経皮的に生体９０の核心部温度Ｔｃを測定するには、生体９０の皮下組織の熱抵抗の値Ｒｘが必要となるが、体表部の血流量が変化することによって核心部温深度が変化すると、生体９０の皮下組織の熱抵抗の値Ｒｘも変化してしまうので、核心部温度Ｔｃを正確に測定することが困難であった。
　そこで、本発明は、経皮的な温度測定法によって核心部温度をより正確に測定することができる生体内温度測定装置を提供することを目的とする。
　上述した目的を達成するために、本発明に係る生体内温度測定装置は、生体の表皮温度を測定する温度センサ（２０Ｓ）と、前記生体の体表部から放出される熱流束の大きさを測定する熱流束センサ（２０）と、前記熱流束センサの近傍の血流量を測定する血流センサ（３０）と、前記熱流束センサの近傍の血流量と前記生体の核心部温度に関するパラメータとの関係を記憶した記憶部（５０）と、前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求めるとともに、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記パラメータの値の補正量とから前記生体の核心部温度を算出するように構成された演算回路（４０）とを備える。
　本発明に係る生体内温度測定装置において、前記演算回路（４０）は、前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を算出する第１算出部（４１）と、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記第１算出部によって算出された前記パラメータの値の補正量とに基づいて、前記生体の核心部温度を算出する第２算出部（４２）とを備えるようにしてもよい。
　本発明に係る生体内温度測定装置の一構成例として、前記第２算出部（４２）は、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさから前記生体の表皮と核心部との間の熱抵抗を推定する推定部（４２１）と、前記推定部によって推定された前記熱抵抗を、前記パラメータの値の補正量に基づいて補正する補正部（４２２）と、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記補正部によって補正された熱抵抗とから前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部（４２３）と
を有するようにしてもよい。
　本発明に係る生体内温度測定装置の一構成例として、前記第２算出部は、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさから前記生体の表皮から核心部までの深さ（核心部温深度）を推定する推定部と、前記推定部によって推定された前記生体の表皮から核心部までの深さを、前記パラメータの値の補正量に基づいて補正する補正部と、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記補正部によって補正された前記生体の表皮から核心部までの深さとから前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部とを有していてもよい。
　本発明に係る生体内温度測定装置の一構成例として、前記第２算出部（４２ａ）は、前記温度センサで測定された表皮温度と前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさとから前記生体の核心部温度を推定する推定部（４２１ａ）と、前記推定部によって推定された前記生体の核心部温度を前記第１算出部によって算出された前記パラメータの値の補正量に基づいて補正して前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部（４２３ａ）とを有するようにしてもよい。
　本発明に係る生体内温度測定装置において、前記パラメータは、前記生体の表皮から核心部までの深さ若しくは熱抵抗、または核心部温度とすることができる。
　また、本発明に係る生体内温度測定装置において、二以上の前記血流センサを備え、前記演算回路は、二以上の前記血流センサでそれぞれ測定した血流量の代表値を求め、前記血流量の代表値と前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求めるようにしてもよい。
　また、本発明に係る生体内温度測定方法は、生体の表皮温度と前記生体の体表部から放出される熱流束の大きさとを測定するステップと、前記体表部の血流量を測定するステップと、予め用意した、熱流束センサの近傍の血流量と前記生体の核心部温度に関するパラメータとの関係に基づいて、前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求めるとともに、温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記パラメータの値の補正量とから前記生体の核心部温度を算出するステップとを有する。
　本発明によれば、体表部の血流量に応じて生体の核心部温度に関するパラメータの値が補正されるので、経皮的な温度測定法によって核心部温度をより正確に測定することができる。
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置の構成を示す図である。 図３は、第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置における熱流束センサと血流センサとの位置関係を説明する図である。 図４は、血流量と表皮から核心部温度の温度領域までの深さとの関係を示す図である。 図５は、第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置の動作を説明するフローチャートである。 図６は、第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置による測定結果の一例を示す図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態に係る生体内温度測定装置の構成を示す図である。 図８は、熱流束センサと血流センサとの位置関係を説明する図である。 図９は、熱流束センサと血流センサとの位置関係を説明する図である。 図１０は、第２の実施の形態に係る生体内温度測定装置の動作を説明するフローチャートである。 図１１は、生体の皮下組織の温度分布を模式的に説明する図である。 図１２は、表皮から核心部温度の温度領域までの深さと血流量との関係を示す図である。 図１３は、温度センサを含む熱流束センサによる核心部温度の測定を説明するための模式図である。
　以下に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　［第１の実施の形態］
　本発明の第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置１は、図１に示すように、シート状の基材８０の上に、熱流束センサ２０と、血流センサ３０と、演算回路４０と、記憶部として機能するメモリ５０と、外部とのＩ／Ｆ回路として機能する通信回路６０と、演算回路４０や通信回路６０等に電力を供給する電池７０とを備えている。
　ここで熱流束センサ２０は、単位時間・単位面積当たりの熱の移動を計測するデバイスである。本実施の形態においては、図１３に示すように、熱抵抗体２０ｒの上面と下面とにそれぞれ温度センサ２０ｕと温度センサ２０ｓと有する熱流束センサ２０を用い、生体９０の体表部から放出される熱流束の大きさを測定すると同時に、温度センサ２０ｓで表皮温度Ｔｓを測定することとする。温度センサ２０ｕ、２０ｓとしては、例えば、公知のサーミスタや、熱電対を用いたサーモパイル、温度により音速が変わることを利用した超音波温度計、温度により光吸収率が変わることを利用した赤外線温度センサその他の光温度計などを用いることができる。
　血流センサ３０は、熱流束センサ２０の近傍に配置され、生体９０の体表部の血流量を測定するデバイスである。このような血流センサ３０としては、例えば、レーザを皮膚に照射することで皮下組織内の血流量を測定するレーザドップラー血流計その他の光学式血流量センサや、超音波血流計を用いることができる。
　メモリ５０は、熱流束センサ２０の近傍、すなわち体表部の血流量と生体の核心部温度Ｔｃに関するパラメータとの関係を記憶している。ここで、生体の核心部温度Ｔｃに関するパラメータは、例えば、生体の表皮から核心部までの深さ（核心部温深度）Ｌや、生体の表皮と核心部との間の皮下組織の熱抵抗Ｒｘ、または核心部温度Ｔｃである。体表部の血流量と生体の核心部温度Ｔｃに関するパラメータとの関係は、テーブルの形式でメモリ５０に記憶しておけばよいが、これを関数として記憶してもよい。
　また、メモリ５０は、熱流束センサ２０で測定した結果から推定し、また算出した核心部温度の時系列データ、すなわち、核心部温度とその核心部温度を測定した時刻とが互いに関連づけられた時系列データを記憶する。
　演算回路４０は、メモリ５０に記憶された体表部の血流量と生体の核心部温度Ｔｃに関するパラメータとの関係に基づいて、熱流束センサ２０の近傍の血流量に対応するパラメータの値の補正量を求めるとともに、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度Ｔｓと、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさと、パラメータの値の補正量とから生体の核心部温度Ｔｃを算出するように構成されている。
　このような演算回路４０は、演算装置とコンピュータ・プログラムとによって構成することができる。例えば、演算回路４０は、メモリ５０に記憶された血流量とパラメータとの関係に基づいて熱流束センサ２０の近傍の血流量に対応するパラメータの値の補正量を算出する第１算出部４１と、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度Ｔｓと、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさと、第１算出部４１によって算出されたパラメータの値の補正量とに基づいて、生体の核心部温度を算出する第２算出部４２とから構成することができる。
　本実施の形態に係る生体内温度測定装置１において、例えば、パラメータとして生体の表皮と核心部との間の熱抵抗Ｒｘを採用する場合は、第１算出部４１は、熱流束センサ２０の近傍の血流量に対応する生体の表皮と核心部との間の熱抵抗Ｒｘの補正量ΔＲを算出するように構成する一方、第２算出部４２は、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさから生体の表皮と核心部との間の熱抵抗Ｒｘを推定する推定部４２１と、この推定部４２１によって推定された熱抵抗Ｒｘを、第１算出部４１によって算出された熱抵抗の補正量ΔＲに基づいて補正する補正部４２２と、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度Ｔｓと、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさと、補正部４２２によって補正された熱抵抗Ｒｘ＋ΔＲとから生体の核心部温度Ｔｃを算出する核心部温度算出部４２３とから構成することができる。
　また、パラメータとして核心部温深度Ｌを採用する場合は、第１算出部４１は、熱流束センサ２０の近傍の血流量に対応する核心部温深度Ｌの補正量ΔＬを算出するように構成する一方、推定部４２１を、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさから生体の表皮から核心部までの深さ（核心部温深度）Ｌを推定するように構成し、補正部４２２を、推定部４２１によって推定された生体の核心部温深度Ｌを、第１算出部４１によって算出された核心部温深度Ｌの補正量ΔＬに基づいて補正するように構成し、核心部温度算出部４２３を、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度Ｔｓと、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさと、補正部４２２によって補正された生体の表皮から核心部までの深さＬ＋ΔＬとから生体の核心部温度Ｔｃを算出するように構成してもよい。
　通信回路６０は、演算回路４０によって補正された温度の時系列データを外部に出力したり、エラーが発生したときにアラームを出力したりするためのＩ／Ｆ回路である。このような通信回路６０としては、有線でデータ等を出力する場合は、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）等に準拠した無線通信回路を用いることもできる。
　シート状の基材８０は、熱流束センサ２０、血流センサ３０、演算回路４０、メモリ５０、通信回路６０および電池７０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図示しない配線を備えている。生体内温度測定装置１を生体の表皮上に載置することを考えると、シート状の基材８０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、図２に示すように、シート状の基材８０の一部には開口８２、８３が設けられており、熱流束センサ２０および血流センサ３０は、これらの開口８２、８３からそれぞれ生体の表皮に接するように、基材８０に載置される。
　血流センサ３０によって熱流束センサ２０近傍の体表部の血流量を測定するためには、仮に熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒが例えば円盤状に形成されていたとすると、熱抵抗体２０ｒの直径Ｒの２倍程度の領域が核心部温度Ｔｃの計測に影響を与えるため、図３に示すように、熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒの直径Ｒの２倍、すなわち平面視で熱抵抗体２０ｒを中心に直径２Ｒ程度の領域内に血流センサ３０を設置する。１個の熱流束センサ２０に対して血流センサ３０を１個または複数個設けることができるが、本実施の形態においては、１個の熱流束センサ２０に対して血流センサ３０を１個設けるものとする。
［生体内温度測定装置の測定原理］
　次に、本実施の形態に係る生体内温度測定装置の測定原理について説明する。
　図１３に示すように、生体９０においては、表皮から皮下組織の深さ方向に一定の深さを超えたところに、外気温の変化等に左右されない温度、すなわち、核心部温度の領域が存在し、通常は、核心部温度Ｔｃより表皮温度Ｔｓの方が低く、核心部から表皮に向かって温度勾配が生じている。
　経皮的に生体９０の核心部温度Ｔｃを測定するには、皮下組織の熱抵抗の値Ｒｘが必要となることは、（１）式を示して上述したとおりである。
　一方、皮下組織の熱抵抗Ｒｘは、表皮から核心部の核心部温度Ｔｃの温度領域までの深さ（核心部温深度）Ｌに比例し、皮下組織の熱伝導率ｋに反比例する。
Ｒｘ＝Ｌ／ｋ（Ｔｃ－Ｔｓ）　　　（２）
　熱伝導率ｋは皮下組成によって定まるが、皮下組成は短期的には変化しないため、皮下組織の熱抵抗Ｒｘは表皮から核心部温度Ｔｃの温度領域までの距離Ｌに依存する。上述したように、体表部の血流量によってみかけの核心部温深度が変化するが（図１２）、従来技術においては核心部温度Ｔｃの温度領域までの深さの変化は考慮されていなかった。
　そこで、本実施の形態においては、パラメータとして生体の表皮から核心部までの深さ（核心部温深度）Ｌを採用するものとすると、図４に示すような、血流量vbloodとみかけの核心部温深度Ｌとの関係Ｌ＝ｆ（vblood）を予めメモリ５０に記憶しておき、血流量の変化量Δvbloodによって生じる皮下組織の熱抵抗の変化量ΔＲを、この関係Ｌ＝ｆ（vblood）と血流量の変化量Δvbloodとから求まる深さの変化量ΔＬと、皮下組織の熱伝導率ｋとから下記の式に基づいて算出することができる。
ΔＬ＝Δvblood×ｆ（vblood）　　　　　　　　　（３）
ΔＲ＝ΔＬ／ｋ　　　　　　　　　　　　　　　　（４）
　皮下組織の熱抵抗の変化量ΔＲより、核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃを次の（５）式に基づいて計算し、核心部温度Ｔｃを（６）式に基づいて補正することができる。
ΔＴｃ＝ΔＲ／Ｒｒ×（Ｔｓ－Ｔｕ）　　　　　　（５）
Ｔｃ＝Ｔｃ＋ΔＴｃ　　　　　　　　　　　　　　（６）
　なお、図４は、血流量vbloodと核心部温深度Ｌとの関係の一例を示している。核心部温深度Ｌは血流量vloodを変数とする関数ｆで表される。
　要するに、従来技術においては、血流量vbloodが増加すると熱抵抗Ｒｘを実際よりも大きく計算して核心部温度を高く評価してしまうが、本実施の形態においては、熱抵抗Ｒｘを血流量によって補正することで実際の核心部温度に近づけることができる。
［生体内温度測定装置の測定方法］
　次に、本実施の形態に係る生体内温度測定装置の動作について、図５を参照して説明する。
　なお、メモリ５０には、実験等により取得された血流量vbloodと見かけの核心部温深度Ｌとの関係Ｌ＝ｆ（vblood）（図４参照。）が、関係式f(vblood)またはテーブルの形式で記憶されているものとする。
　まず、熱流束センサ２０の２つの温度センサ２０ｕ、２０ｓを用いて熱抵抗体２０ｒの上面の温度Ｔｕおよび下面の温度、すなわち表皮温度Ｔｓを測定するとともに（ステップＳ１０）、血流センサ３０を用いて体表部の血流量を測定する（ステップＳ２０）。この動作を複数回繰り返したところで熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓの変動が所定の範囲内に収まっているか否かを判断し（ステップＳ３０）、収まっていなければ（ステップＳ３０：Ｎｏ）熱流束は定常状態にないと判断して、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０～Ｓ３０を繰り返す。
　一方、熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓの変動が所定の範囲内に収まっていれば（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、熱流束は定常状態にあると判断し、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさから生体９０の核心部温度の初期値Ｔｃ０を推定する（ステップＳ４０）。具体的には、熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓと、熱抵抗体２０ｒの熱抵抗Ｒｒと、予め定められた基準となる皮下組織の熱抵抗Ｒｘ０とから、例えば、（１）式に基づいて核心部温度の初期値Ｔｃ０を算出する。
　核心部温度Ｔｃの初期値Ｔｃ０が算出された後は、所定の時間間隔で熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓを測定し（ステップＳ５０）、上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓを測定するごとに、血流センサ３０によって熱流束センサ２０近傍の体表部の血流量vbloodを測定する（ステップＳ６０）。そして、血流量vbloodの変化量Δvbloodを算出し、メモリ５０に記憶された血流量vbloodと見かけの核心部温深度Ｌとの関係Ｌ＝ｆ（vblood）（図４参照。）を用いて、血流量の変化量Δvbloodから皮下組織の表皮と核心部温度Ｔｃの温度領域との間の熱抵抗の変化量ΔＲを求め、この熱抵抗の変化量ΔＲより、核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃを（５）式に基づいて計算し（ステップＳ７０）、核心部温度Ｔｃを（６）式に基づいて補正する（ステップＳ８０）。
　そして終了の指示があるまでは（ステップＳ９０：Ｎｏ）、以上のステップＳ５０～Ｓ８０を繰り返し、終了の指示があれば（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）一連の処理を終了する。
　以上のようにして補正された核心部温度Ｔｃの時系列データの一例を図６に示す。
従来のように血流量の変化による皮下組織の熱抵抗の変化量ΔＲを考慮しない場合は、血流が変化したときに、丸印で示すように測定誤差が生じていた。一方、本実施の形態に係る生体内温度測定装置によれば、血流量の変化に伴う核心部温度Ｔｃの変化量ΔＴｃを算出して補正することで、血流変化が起こった際にも精確な核心部温度Ｔｃを取得することが可能である。これによって体内リズムとしての核心部温度Ｔｃの変動をより精確に把握することが可能となる。
［第２の実施の形態］
　次に図７ないし図９を参照して、本発明の第２の実施の形態とその変形例について説明する。なお、上述した第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置１と共通する構成要素については同一の符号を用い、その詳細な説明は省略する。
　本発明の第２の実施の形態に係る生体内温度測定装置１ａは、図７に示すように、基材８０の上に、２つの温度センサ２０ｕ、２０ｓを含む熱流束センサ２０と、２つの血流センサ３０－１、３０－２と、演算回路４０ａと、メモリ５０と、外部とのＩ／Ｆ回路として機能する通信回路６０と、演算回路４０ａや通信回路６０等に電力を供給する電池７０とを備えている。
　本実施の形態においては、２個の血流センサ３０－１、３０－２は、熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒの近傍に配置される。このとき、熱抵抗体２０ｒの直径Ｒの２倍程度の領域が核心部温度Ｔｃの計測に影響を与えることを考慮すれば、図８に示すように、２個の血流センサ３０－１、３０－２は、熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒの直径Ｒの２倍、すなわち平面視で熱抵抗体２０ｒを中心に直径２Ｒ程度の領域内に設置される。
　より具体的には、２個の血流センサ３０－１、３０－２は、図８に示すように、平面視で熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒを挟んで線対象の位置に配置されるものとするが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図９に示すように、２個の血流センサ３０－１、３０－２を、平面視で熱流束センサ２０の熱抵抗体２０ｒの中心を通り互いに直交する２つの線上に位置するように配置してもよい。
　一方、本実施の形態においては、核心部温度Ｔｃを生体の核心部温度に関するパラメータとして用いることとし、メモリ５０には、予め用意した、血流量vbloodと核心部温度Ｔｃとの関係Ｔｃ＝ｇ（vblood）を記憶させておく。
　演算回路４０ａは、第１の実施の形態に係る生体内温度測定装置１の演算回路４０と同様に、メモリ５０に記憶された関係に基づいて熱流束センサ２０の近傍の血流量に対応するパラメータ、すなわち核心部温度Ｔｃの値の補正量を算出する第１算出部４１ａと、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度Ｔｓと、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさと、第１算出部４１ａによって算出された核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃとに基づいて、生体の核心部温度（Ｔｃ＋ΔＴｃ）を算出する第２算出部４２ａとを備える。
　このうち第２算出部４２ａは、温度センサ２０ｓで測定された表皮温度と熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさとから生体９０の核心部温度Ｔｃを推定する推定部４２１ａと、この推定部４２１ａによって推定された生体９０の核心部温度Ｔｃを第１算出部４１ａによって算出されたパラメータの値の補正量に基づいて補正して生体９０の核心部温度（Ｔｃ＋ΔＴｃ）を算出する核心部温度算出部４２３ａとを備えるように構成されている。上述した演算回路４０ａは、演算装置とコンピュータ・プログラムとによって構成することができる。
　ここで、本実施の形態に係る生体内温度測定装置１ａが１個の熱流束センサ２０に対して２個の血流センサ３０－１、３０－２を備えていることに伴い、演算回路４０ａの第１算出部４１ａは、血流量の代表値として２個の血流センサ３０－１、３０－２でそれぞれ測定した血流量の平均値を求め、メモリ５０に記憶された関係を用いて、血流量の平均値に対応する核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃを求めるように構成される。
　次に、本実施の形態に係る生体内温度測定装置１ａの動作について図１０を参照して説明する。
　まず、熱流束センサ２０の２つの温度センサ２０ｕ、２０ｓを用いて熱抵抗体２０ｒの上面の温度Ｔｕおよび下面の温度、すなわち表皮温度Ｔｓを測定するとともに（ステップＳ１０）、血流センサ３０を用いて体表部の血流量を測定する（ステップＳ２０）。この動作を複数回繰り返したところで熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓの変動が所定の範囲内に収まっているか否かを判断し（ステップＳ３０）、収まっていなければ（ステップＳ３０：Ｎｏ）熱流束は定常状態にないと判断して、ステップＳ１０に戻り、ステップＳ１０～Ｓ３０を繰り返す。
　一方、熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓの変動が所定の範囲内に収まっていれば（ステップＳ３０：Ｙｅｓ）、熱流束は定常状態にあると判断し、熱流束センサ２０で測定された熱流束の大きさから生体９０の核心部温度の初期値Ｔｃ０を推定する（ステップＳ４０ａ）。具体的には、熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓと、熱抵抗体２０ｒの熱抵抗Ｒｒと、予め定められた基準となる皮下組織の熱抵抗Ｒｘ０とから、例えば、（１）式に基づいて核心部温度Ｔｃの初期値Ｔｃ０を算出する。
　核心部温度Ｔｃの初期値Ｔｃ０が算出された後は、所定の時間間隔で熱抵抗体２０ｒの上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓを測定し（ステップＳ５０）、上面温度Ｔｕおよび表皮温度Ｔｓを測定するごとに、血流センサ３０によって熱流束センサ２０近傍の体表部の血流量vbloodを測定する（ステップＳ６０）。そして、血流量vbloodの変化量Δvbloodを算出し、メモリ５０に記憶された血流量vbloodと核心部温度Ｔｃとの関係Ｔｃ＝ｇ（vblood）を用いて、血流量の変化量Δvbloodから核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃを計算し（ステップＳ７０ａ）、核心部温度Ｔｃを（６）式に基づいて補正する（ステップＳ８０ａ）。
　そして終了の指示があるまでは（ステップＳ９０：Ｎｏ）、以上のステップＳ５０～Ｓ８０ａを繰り返し、終了の指示があれば（ステップＳ９０：Ｙｅｓ）一連の処理を終了する。
　本実施の形態によれば、血流量の変化に伴う核心部温度Ｔｃの補正量ΔＴｃを算出し、表皮温度Ｔｓと熱流束の大きさとに基づいて算出される核心部温度Ｔｃをこの補正量ΔＴｃで補正することで、血流変化が起こった際にも精確な核心部温度Ｔｃを取得することができる。
　また、本実施の形態によれば、複数の血流センサを用いることによって熱流束センサの近傍の血流量を精度よく計測することができるので、血流量に応じた補正量の算出精度が上がり、核心部温度をより正確に把握することが可能となる。
　なお、本実施の形態においては、２個の血流センサ３０－１、３０－２を用いることとしたが、３個以上の血流センサを用いてもよいことは言うまでもない。
また、複数の血流センサでそれぞれ測定した血流量の代表値としては、これらの血流量の平均値を用いることができるが、平均値に代えて、最大値や最小値、または３個以上の血流センサを用いた場合は、これらの加えて中央値等を用いてもよい。
　１、１ａ…生体内温度測定装置、２０…熱流束センサ、２０ｕ、２０ｓ…温度センサ、２０ｒ…熱抵抗体、３０…血流センサ、４０…演算回路、５０…メモリ、６０…通信回路、７０…電池、８０…基材、９０…生体。

Claims (8)

  1. 　生体の表皮温度を測定する温度センサと、
    　前記生体の体表部から放出される熱流束の大きさを測定する熱流束センサと、
    　前記熱流束センサの近傍の血流量を測定する血流センサと、
    　前記熱流束センサの近傍の血流量と前記生体の核心部温度に関するパラメータとの関係を記憶した記憶部と、
    　前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求めるとともに、前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記パラメータの値の補正量とから前記生体の核心部温度を算出するように構成された演算回路と
    　を備える生体内温度測定装置。
  2. 　請求項１に記載された生体内温度測定装置において、
    　前記演算回路は、
    　前記記憶部に記憶された前記関係に基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を算出する第１算出部と、
    　前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記第１算出部によって算出された前記パラメータの値の補正量とに基づいて、前記生体の核心部温度を算出する第２算出部と
    　を備えることを特徴とする生体内温度測定装置。
  3. 　請求項２に記載された生体内温度測定装置において、
    　前記第２算出部は、
    　前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさから前記生体の表皮と核心部との間の熱抵抗を推定する推定部と、
    　前記推定部によって推定された前記熱抵抗を、前記パラメータの値の補正量に基づいて補正する補正部と、
    　前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記補正部によって補正された熱抵抗とから前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部と
    を有することを特徴とする生体内温度測定装置。
  4. 　請求項２に記載された生体内温度測定装置において、
    　前記第２算出部は、
    　前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさから前記生体の表皮から核心部までの深さを推定する推定部と、
    　前記推定部によって推定された前記生体の表皮から核心部までの深さを、前記パラメータの値の補正量に基づいて補正する補正部と、
    　前記温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記補正部によって補正された前記生体の表皮から核心部までの深さとから前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部と
    を有することを特徴とする生体内温度測定装置。
  5. 　請求項２に記載された生体内温度測定装置において、
    　前記第２算出部は、
    　前記温度センサで測定された表皮温度と前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさとから前記生体の核心部温度を推定する推定部と、
    　前記推定部によって推定された前記生体の核心部温度を前記第１算出部によって算出された前記パラメータの値の補正量に基づいて補正して前記生体の核心部温度を算出する核心部温度算出部と
    を有することを特徴とする生体内温度測定装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか一つに記載された生体内温度測定装置において、
    　前記パラメータは、前記生体の表皮から核心部までの深さ若しくは熱抵抗、または核心部温度である
    ことを特徴とする生体内温度測定装置。
  7. 　請求項１～６のいずれか１つに記載された生体内温度測定装置において、
    　二以上の前記血流センサを備え、
    　前記演算回路は、二以上の前記血流センサでそれぞれ測定した血流量の代表値を求め、前記血流量の代表値と前記記憶部に記憶された前記関係とに基づいて前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求める
    ことを特徴とする生体内温度測定装置。
  8. 　生体の表皮温度と前記生体の体表部から放出される熱流束の大きさとを測定するステップと、
    　前記体表部の血流量を測定するステップと、
    　予め用意した、熱流束センサの近傍の血流量と前記生体の核心部温度に関するパラメータとの関係に基づいて、前記熱流束センサの近傍の血流量に対応する前記パラメータの値の補正量を求めるとともに、温度センサで測定された表皮温度と、前記熱流束センサで測定された熱流束の大きさと、前記パラメータの値の補正量とから前記生体の核心部温度を算出するステップと、
    を有する生体内温度測定方法。
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