WO2023189748A1 - 深部体温計測用プローブ及び深部体温計 - Google Patents

深部体温計測用プローブ及び深部体温計 Download PDF

Info

Publication number
WO2023189748A1
WO2023189748A1 PCT/JP2023/010657 JP2023010657W WO2023189748A1 WO 2023189748 A1 WO2023189748 A1 WO 2023189748A1 JP 2023010657 W JP2023010657 W JP 2023010657W WO 2023189748 A1 WO2023189748 A1 WO 2023189748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
body temperature
input
probe
output
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/010657
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
伸晃 橋元
翔也 福井
Original Assignee
公立大学法人公立諏訪東京理科大学
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 公立大学法人公立諏訪東京理科大学 filed Critical 公立大学法人公立諏訪東京理科大学
Publication of WO2023189748A1 publication Critical patent/WO2023189748A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/20—Clinical contact thermometers for use with humans or animals

Definitions

  • the present invention relates to a core body temperature measurement probe and a core body thermometer.
  • core body temperature In contrast to skin temperature, which is easily influenced by the outside world, the temperature at the core of the body is always stable within a certain range, and is called core body temperature. Core body temperature is also adopted by ISO standards and the American Conference of Industrial Hygienists (ACGIH) (for example, it is stipulated that core body temperature should be kept below 38°C during work in hot weather). Therefore, core body temperature is biological information that is useful for health and occupational safety, and if it can be measured accurately, it is thought to be useful for improving physical condition management and occupational safety.
  • One method for measuring core body temperature is to directly insert a temperature sensor into the rectum of a patient (subject), but this method is invasive and has problems such as making the patient feel uncomfortable.
  • Non-Patent Document 1 regarding the bithermal flow method describes the prototype of a probe for measuring core body temperature using the bithermal flow method, the results of measuring core body temperature with the probe, and the like. Although a certain level of measurement accuracy has been achieved in core body temperature measurement using this prototype probe, further improvements in measurement accuracy are expected. Therefore, an object of the present invention is to provide a core body temperature measuring probe and a core body thermometer that can further improve measurement accuracy while using the dual heat flow method.
  • the deep body temperature measurement probe of the present invention includes: A probe for measuring deep body temperature, comprising a first heat flow measurement system capable of measuring a first heat flow flowing out from the subject, and a second heat flow measurement system capable of measuring a second heat flow flowing out from the subject,
  • the first heat flow measurement system includes a first input-side heat insulator disposed on the subject side, a first output-side heat insulator laminated on the first input-side heat insulator, and the first input-side heat insulator.
  • the second heat flow measurement system includes a second input heat insulating body disposed on the subject side, a second output heat insulating body laminated on the second input heat insulating body, and a second input heat insulating body. a second input temperature sensor disposed on the upstream side and a second output temperature sensor disposed on the downstream side;
  • the first and second output-side heat insulators are characterized in that they are heat insulators having approximately the same thermal conductivity as air.
  • the probe for measuring deep body temperature of the present invention interference between the first heat flow and the second heat flow is prevented because the first and second output side insulators are insulators having approximately the same thermal conductivity as air. becomes smaller. Therefore, it is possible to provide a deep body temperature measurement probe that can further improve measurement accuracy while using the dual heat flow method.
  • the inventors have found through the above-described experiments that interference between the first heat flow and the second heat flow is reduced due to the fact that the first and second output-side heat insulators have approximately the same thermal conductivity as air. This is what I discovered.
  • the core thermometer of the present invention includes: The deep body temperature measurement probe; Estimating core body temperature using the outputs of the first input temperature sensor and the second input temperature sensor, and the first output temperature sensor and the second output temperature sensor of the core body temperature measurement probe.
  • a means for estimating core body temperature It is characterized by having the following.
  • the core body temperature measurement probe includes the core body temperature measurement probe and the core body temperature estimation means, and the core body temperature measurement probe reduces interference between the first heat flow and the second heat flow, thereby reducing the core body temperature. Since the estimation means can estimate core body temperature with high accuracy using the temperature measured by the first input side temperature sensor, etc., the core body thermometer is capable of further improving measurement accuracy while using the dual heat flow method. It becomes possible to provide
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a deep body temperature measurement probe 2 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a deep body thermometer 1 including a probe 2 for measuring deep body temperature according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a thermal equivalent circuit of the deep body temperature measurement probe 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a deep body temperature measuring probe 2 (deep body thermometer 1) according to Embodiment 1 in comparison with a comparative example.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the thermal conduction analysis results of the deep body temperature measuring probe 2 (deep body thermometer 1) according to the first embodiment in comparison with a comparative example.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a comparison between a measured value of water temperature (deep body temperature) and a calculated value (estimated value) using the probe 2 for measuring deep body temperature according to the first embodiment.
  • FIGS. 1 to 6 the core body temperature measurement probe and core body thermometer of the present invention will be explained using FIGS. 1 to 6. Note that each of the figures described below is a schematic diagram in which the actual shape, structure, circuit, etc. are simplified.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a probe 2 for measuring deep body temperature according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a deep body thermometer 1 including a deep body temperature measuring probe 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a thermal equivalent circuit of the deep body temperature measurement probe 2 according to the first embodiment.
  • the deep body temperature measurement probe 2 includes a first heat flow measurement system 5 that can measure a first heat flow 5a (first heat flux) flowing out from a subject 9, and A second heat flow measurement system 6 capable of measuring a second heat flow 6a (second heat flux) flowing out from the specimen 9 is provided. This is to measure (estimate) core body temperature (TB) using the bithermal flow method.
  • the first heat flow measurement system 5 includes a first input side heat insulator 11 (thermal resistance value R1) placed on the side of the subject 9, and a first output side heat insulator 12 (laminated on the first input side heat insulator 11). Thermal resistance value R0), the first input temperature sensor 15 (measured temperature T1) disposed upstream of the first input heat insulator 11, and the first output temperature sensor 16 disposed downstream ( and a temperature T3) to be measured.
  • the second heat flow measurement system 6 includes a second input side heat insulator 13 (thermal resistance value R2) placed on the side of the subject 9, and a second output side heat insulator 14 (laminated on the second input side heat insulator 13).
  • Thermal resistance value R0 the second input temperature sensor 17 (measured temperature T2) disposed upstream of the second input heat insulator 13, and the second output temperature sensor 18 disposed downstream ( and a temperature T4) to be measured.
  • Reference numeral 8 indicates the air outside the probe 2 for measuring deep body temperature.
  • the first output side heat insulating body 12 and the second output side heat insulating body 14 are composed of heat insulating bodies having approximately the same thermal conductivity as air (thermal resistance value R0). (In this specification, "R0”, “R1”, “R2”, “Rs” and “Rx” are used to mean “thermal resistance” or "thermal resistance value” of the thermal resistance.)
  • core body temperature is the temperature inside the body, such as the brain and internal organs, and is always stable within a certain range.
  • skin temperature is the temperature of the surface of the body and is easily influenced by the outside world.
  • reference numeral 9 indicates the object (thermal resistance value Rs).
  • Reference numeral 9a indicates the surface (skin) of the subject, 9b indicates the middle part of the subject, and 9c indicates the deep part of the subject.
  • the core body temperature TB and the temperatures T1 and T2 have a relationship such that the core body temperature TB at the deep part 9c of the subject is high and decreases at the surface 9a of the subject (temperatures T1 and T2).
  • a human is the measurement target (subject).
  • a gap 20 (an air layer serving as a heat insulating layer) is provided between the first heat flow measurement system 5 and the second heat flow measurement system 6, and independent heat flows (first heat flow 5a, second heat flow 6a) are formed.
  • heat flow is synonymous with “heat flux”, and “heat flow” may be replaced with “heat flux”.
  • Rs is the thermal resistance value between the deep part 9c of the subject and the surface 9a of the subject. Since the first heat flow measurement system 5 and the second heat flow measurement system 6 are close to each other, the thermal resistance value between the deep part 9c of the test object and the surface 9a of the test object on the side of the first heat flow measurement system 5 (left side in the figure) is 2 It can be expressed by the same thermal resistance value Rs as the thermal resistance value between the deep part 9c of the subject and the surface 9a of the subject on the heat flow measurement system 6 side (right side in the figure).
  • Rx is the leakage thermal resistance (value) between the first heat flow measurement system 5 and the second heat flow measurement system 6. In the first embodiment, the leakage thermal resistance value Rx is small and can be ignored.
  • a contact temperature sensor such as a thermocouple, a platinum resistance temperature sensor, or a thermistor is used.
  • the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 have a thermal conductivity of 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K). It is preferably within the range.
  • rigid urethane foam (0.023-0.04W/(m ⁇ K)), glass wool (0.036-0.05W/(m ⁇ K)), wool (0.039W/(m ⁇ K)) , cork (0.043W/(m ⁇ K)), glass wool (0.036 to 0.05W/(m ⁇ K)), rigid urethane foam (0.023 to 0.04W/(m ⁇ K)), General paper (0.05 ( ⁇ 0.06) W/(m ⁇ K)), etc.
  • air is 0.024 to 0.026 W/(m ⁇ K) (0 degrees Celsius to 20 degrees Celsius).
  • the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 are preferably configured using insulating paper.
  • a heat insulating paper is a heat insulating paper made by Hirose Paper Co., Ltd. (thermal conductivity 0.013 to 0.027 W/(m ⁇ K)), which is made by adding (mixing) fiber to silica airgel.
  • the first input side heat insulator 11 and the second input side heat insulator 13 are preferably heat insulators having different thermal conductivities.
  • their thermal resistance values (R1, R2) also take different values corresponding to the thermal conductivities.
  • the first input side insulating body 11 and the second input side insulating body 13 are preferably insulating bodies with thermal conductivities that are 5 to 20 times different.
  • the first input side insulator 11 is made of styrofoam (styrene foam, thermal conductivity: 0.01 to 0.05 W/(mK))
  • the second input side insulator 13 is made of cedar wood (thermal conductivity: 0.105 W/(m ⁇ K)), the thermal conductivity is made to differ by about 5 times.
  • the first input side insulating body 11 is made of styrofoam (thermal conductivity: 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K)), and the second input side insulating body 13 is made of ethylene propylene rubber (thermal conductivity: 0.36 W). /(m ⁇ K)), the thermal conductivity differs by about 18 times.
  • the first input side insulating body 11 is made of styrofoam (thermal conductivity: 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K)), and the second input side insulating body 13 is made of chloroprene rubber (thermal conductivity: 0.2 to 0. .25 W/(m ⁇ K)), and the thermal conductivity differs by about 6 to 10 times.
  • a heat transfer body 19 (shown by a broken line in FIG. 1) is further provided on the side surface of the first input side insulator 11 and the second input side insulator 13. (the heat transfer body 19 may not be provided).
  • heat conductor is contrasted with “insulator”. While a “insulator” has a low thermal conductivity and blocks heat, a “heat conductor” is a member that has a higher thermal conductivity than an insulator and transmits heat better.
  • heat transfer body 19 for example, aluminum (thermal conductivity 204 W/(m ⁇ K)), copper (general product, 372 W/(m ⁇ K)), pure copper (386 W/(m ⁇ K)), silver ( 418W/(m ⁇ K)), etc.
  • the core body thermometer 1 includes the above core body temperature measurement probe 2, a first input temperature sensor 15 and a second input temperature sensor 17 of the core body temperature measurement probe 2. , and a core body temperature estimation means 22 that estimates core body temperature using the temperatures T1 to T4 (symbol 21a is a temperature information signal) measured by the first output side temperature sensor 16 and the second output side temperature sensor 18.
  • a temperature measured by a temperature sensor includes, for example, “temperature measured using a temperature sensor”, “temperature measured by a temperature sensor”, “temperature measured by a temperature sensor”, “temperature obtained by a temperature sensor” Alternatively, it may be rephrased as "temperature information from a temperature sensor.”
  • the core body temperature estimating means 22 calculates the core body temperature TB as an estimated value by, for example, calculating the equation (10) described later. It can be configured as either a dedicated circuit or a general-purpose circuit.
  • An example of a general-purpose circuit is a microcomputer.
  • the microcomputer includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM, a RAM, an internal bus connecting these, an interface provided between the internal bus 45 and an external bus, etc. (not shown).
  • the CPU executes various processes according to programs stored in the ROM or programs loaded into the RAM from an external storage device.
  • the RAM appropriately stores data and the like necessary when the CPU executes various processes.
  • the microcomputer calculates the core body temperature TB by applying the temperatures T1 to T4, etc. to equation (10), which will be described later, and uses it as an estimated value.
  • the core body temperature estimating means 22 can be said to be a function of a CPU (microcomputer) that calculates and estimates the core body temperature TB.
  • the temperature measurement circuit 21 shown in FIG. 2 measures temperatures T1 to T4 by analyzing signals that convey changes in physical properties from temperature sensors 15 to 18 whose physical properties change depending on temperature. For example, if the temperature sensors 15 to 18 are thermistors that measure temperature using changes in electrical resistance of oxides, temperatures T1 to T4 are measured from analog signals that change depending on the temperature, and the core body temperature is estimated by digital conversion. It is sent to the means 22.
  • the core body temperature estimating means 22 uses the thermal resistance ratio (thermal resistance ratio between the first input side heat insulator 11 and the second input side heat insulator 13) stored in the memory in advance, and the temperature T1 ⁇ sent from the temperature measurement circuit 21.
  • the core body temperature TB is estimated by calculation using information such as T4. Information on the estimated core body temperature TB is sent to a totalizing computer or to a display device (not shown). Note that the battery 24 is a power source for the core body temperature estimating means 22 and the like.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a thermal equivalent circuit of the deep body temperature measurement probe 2 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the deep body temperature measuring probe 2 shown in FIG. 1 in a thermal equivalent circuit. Items that have already been mentioned will be omitted.
  • Ia is the heat flow (value) flowing through the first input side heat insulator 11
  • Ib is the heat flow (value) flowing through the second input side heat insulator 13.
  • Ic is the heat flow (value) flowing through the thermal resistance Rs (thermal resistance value) between the deep part 9c of the subject and the surface 9a (skin) of the subject in the first heat flow measurement system 5
  • Id is the heat flow (value) flowing through the heat resistance Rs (thermal resistance value) between the deep part 9c of the subject and the surface 9a (skin) of the subject in the first heat flow measurement system 5;
  • This is the heat flow (value) flowing through the thermal resistance Rs (thermal resistance value) between the deep part 9c of the specimen and the surface 9a (skin) of the specimen.
  • the inventors decided to obtain core body temperature TB using another method.
  • equation (9) can be transformed into the following equation for determining core body temperature TB.
  • TB T1+(T1-T2)(T1-T3) /[K(T2-T4)-(T1-T3)] ...(10)
  • the inventors conducted a preliminary experiment and determined the thermal resistance ratio K using the relationship of equation (9).
  • the thermal resistance ratio K determined in the preliminary experiment and the temperatures (T1, T2, T3, T4) measured by the temperature sensors (15, 16, 17, 18) are also calculated.
  • the core body temperature TB was calculated (estimated). In an experiment, I was able to determine accurate core body temperature.
  • the thermal resistance ratio K can be considered to be a constant constant at a temperature of 0° C. to 40° C., for example.
  • the core thermometer 1 is Let the core body temperature be TB, When the temperatures measured by the first input side temperature sensor 15 and the second input side temperature sensor 17, and the first output side temperature sensor 16 and the second output side temperature sensor 18 are respectively T1, T2, T3 and T4.
  • the core body temperature TB is estimated by applying the following relationship.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the deep body temperature measuring probe 2 (deep body thermometer 1) according to the first embodiment in comparison with a comparative example.
  • the left side is an explanatory diagram of the comparative example, and the right side is an explanatory diagram of the first embodiment.
  • FIG. 4(a) is a diagram for explaining the structure of a probe for measuring deep body temperature.
  • the deep body temperature measurement probe 2 of the first embodiment (right side) is shown for comparison with the deep body temperature measurement probe 902 of the comparative example (left side), and has the same structure as described in FIG. 1.
  • aluminum heat transfer was used on the side surfaces of the first heat flow measurement system 5 and the second heat flow measurement system 6 (first input side insulator 11 and second input side insulator 13).
  • a body 19 is provided.
  • Styrofoam (thermal conductivity 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K)) is used for the first input side insulator 11, and chloroprene rubber (thermal conductivity 0.2 to 0.25 W/(m ⁇ K)) was used.
  • Insulating paper (thermal conductivity: 0.013 to 0.027 W/(m ⁇ K)) was used for the first output side insulator 12 and the second output side insulator 14.
  • the first heat flow measurement system 5 (first input heat insulator 11) and the second heat flow measurement system 6 (second input heat insulator 13) both have the same cylindrical shape and are separated by a gap 20. There is. Their cross-sectional areas (the cross-sectional area in the direction perpendicular to the traveling direction of the first heat flow 5a and the cross-sectional area in the direction perpendicular to the traveling direction of the second heat flow 6a) are the same. Further, their thickness (length in the vertical direction in the figure) is the same.
  • Thermistors were used as the temperature sensors 15 to 18. Wiring between the temperature sensors 15 to 18 and the temperature measurement circuit 21 (see FIG. 2) is not shown (the same applies to other drawings in FIG. 4).
  • the first input temperature sensor 15 was placed between the subject surface 9a and the first input heat insulator 11. Specifically, it was placed in a recess provided in the first input-side heat insulator 11 at a location in contact with the subject surface 9a.
  • the second input temperature sensor 17 was placed between the subject surface 9a and the second input heat insulator 13. Specifically, it was placed in a recess provided in the first input-side heat insulator 11 at a location in contact with the subject surface 9a.
  • the first output side temperature sensor 16 is arranged between the first input side insulator 11 and the first output side insulator 12, and similarly, the second output side temperature sensor 18 is arranged between the second input side insulator 13 and the second output side insulator 12. It was placed between the side heat insulators 14. Specifically, it was placed in a recess provided in the first input-side heat insulator 11 (second input-side heat insulator 13) at a location in contact with the first output-side heat insulator 12.
  • FIG. 4(a) shows a probe 902 for measuring deep body temperature used in the comparative experiment.
  • the probe 902 for measuring deep body temperature has a cylindrical shape with steps.
  • the thick cylindrical portion at the center is used as a first heat flow measurement system 905, and the thin concentric cylindrical portion outside thereof is used as a second heat flow measurement system 906.
  • the entire structure is composed of a heat insulator 911 made of (foamed) chloroprene rubber, and its top and side surfaces are covered with an aluminum cover 919.
  • symbol 905a shows a 1st heat flow
  • symbol 905b shows a 2nd heat flow.
  • a pair of the first input temperature sensor 15 and the first output temperature sensor 16 is arranged at both ends of the area where the heat insulator 911 is thick, and the second input temperature sensor 17 and the second output temperature sensor A pair of side temperature sensors 18 were placed at both ends of the area where the heat insulator 911 is thin.
  • the arrangement positions of the first input temperature sensor 15 and the second input temperature sensor 17 are the same as those of the deep body temperature measurement probe 2 described above.
  • the first output side temperature sensor 16 and the second output side temperature sensor 18 were arranged between the heat insulator 911 and the aluminum cover 919. Specifically, it was placed in a recess provided in a portion of the heat insulator 911 that is in contact with the aluminum cover 919 .
  • FIG. 4(b) is a diagram for explaining an experimental system in which a comparison experiment was conducted between the deep body temperature measurement probe 2 (Embodiment 1) and the deep body temperature measurement probe 902 (comparative example).
  • a water bath 130 with a large heat capacity was used instead of the deep part 9c of the subject (deep part of the living body), and this was placed in a constant temperature and humidity bath (not shown).
  • a water bath 130 with a large heat capacity is used as a substitute for the deep part 9c of the subject (deep part of the living body).
  • the temperature in the constant temperature and humidity chamber was set at a predetermined temperature between 10°C and 30°C.
  • the water temperature (core body temperature TB) was kept almost constant (about 37°C).
  • Reference numeral 109 indicates a substitute subject (imitating a living body), which includes a substitute subject surface 109a (substitute skin imitating biological skin, made of a natural rubber sheet), a substitute subject deep part 109c (deep body part), and the like. It consists of a substitute subject middle part 109b which is a middle part.
  • Reference numeral 131a indicates a support rod that supports the temperature sensor 131.
  • the deep body temperature measurement probe 2 or 902 was placed on the aluminum tub 133.
  • the temperatures sensed by the temperature sensors 15 to 18 are measured by the temperature measurement circuit 21 and output to the core body temperature estimation means 22.
  • the core body temperature TB was calculated (estimated) by the core body temperature estimating means 22.
  • the deep body temperature estimation will be described in detail later.
  • the actual deep water temperature (core body temperature TB) was measured by a temperature sensor 131 (thermistor) placed in the water bath 130. The estimated temperature was then compared with the actual temperature.
  • the core body thermometer of the comparative example is also configured in the same manner as the core body thermometer 1 according to the first embodiment except for the probe 902 for measuring core body temperature.
  • the deep water temperature (core body temperature TB) was calculated (estimated).
  • An experiment was conducted (simulated) using such an experimental system, and the deep body temperature measurement probe 2, 902 (and deep body thermometer) of the first embodiment and the comparative example were compared.
  • the deep body temperature measurement probe 2 used in the experiment was made of styrofoam (thermal conductivity 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K)) as the first input side insulator 11 and as the second output side insulator 14. , chloroprene rubber (thermal conductivity 0.2 to 0.25 W/(m ⁇ K)) was used. These have the same cylindrical shape (diameter 29.96 mm, thickness 11.96 mm). Both the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 are made of insulating paper (thermal conductivity 0.020 W/(m ⁇ K)) with the same disc shape (diameter 30 mm, thickness 0.6 mm). there was.
  • the heat transfer body 19 As the heat transfer body 19, an aluminum plate with a thickness of 0.76 mm was used.
  • the core body temperature measuring probe 902 of the comparative example used the same chloroprene rubber as the second output side insulator 14 as the insulator 911 .
  • the heat insulator 911 has a cylindrical shape with steps.
  • the lower cylindrical portion has a diameter of 44 mm and a thickness of 5 mm, and the upper cylindrical portion has a diameter of 26 mm and a thickness of 3 mm.
  • Aluminum cover 919 has a thickness of 1 mm.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the thermal conduction analysis results of the deep body temperature measuring probe 2 (deep body thermometer 1) according to the first embodiment in comparison with a comparative example. The results of thermal analysis based on simulation are shown.
  • the heat conduction analysis results (analysis results in the short axis direction perpendicular to the long axis of the cylinder, that is, in the planar direction in FIG. 5) are shown as viewed from above (in the long axis direction of the cylinder) of the deep body temperature measurement probe 2, 902. ing.
  • This is a steady-state analysis (an analysis in which the temperature does not change over time after a sufficient period of time has elapsed). It shows heat flux (the amount of heat that crosses a unit area per unit time).
  • the direction of the vector indicates the direction of the heat flux, and the length of the vector indicates the magnitude of the heat flux.
  • the upper right of the drawing shows the magnitude of the heat flux (unit: W/m 2 ) and the corresponding color (displayed in black and white on the patent drawing).
  • the probe 2 for measuring deep body temperature of Embodiment 1 shown on the right side has a smaller heat flow vector (heat flux vector) in the short axis direction than that of the probe 902 for measuring deep body temperature of the comparative example shown on the left side, which is almost negligible. It is. Further, the heat flow vector that interferes between the first heat flow 5a and the second heat flow 6a is also smaller than the heat flow vector that interferes between the first heat flow 905a and the second heat flow 906a, and is almost negligible. Therefore, in the probe 2 for measuring deep body temperature, the directions of the first heat flow 5a and the second heat flow 6a are mostly in the long axis direction, resulting in an ideal biheat flow. In other words, in the first embodiment, the conditions were close to the ideal conditions of the measurement principle of the bithermal flow method.
  • thermal resistance ratio K The thermal resistance ratio K was determined by conducting an experiment in advance (preliminary experiment) using equation (9). (1) Conduct a preliminary experiment, measure core body temperature TB, and measure temperatures T1 to T4 with temperature sensors (15 to 18) to reach thermal equilibrium with probe 2 for core body temperature measurement (experimental system shown in Figure 4). The process of calculating the thermal resistance ratio K of the state (in the state of (2) The average value of multiple thermal resistance ratios K was determined. (3) The estimated value (calculated It was checked whether the difference (error) between the two had become smaller. If the error was large, the above operations (1) to (3) were repeated again. Then, we determined the thermal resistance ratio K that would reduce the error.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a comparison between a measured value of water temperature (deep body temperature) and a calculated value (estimated value) using the deep body temperature measuring probe 2 according to the first embodiment. Calculation using measured values (actual values) of water temperature and deep body temperature measurement probe 2 when keeping the water temperature at approximately 37 degrees Celsius, which is close to core body temperature, and changing the environmental temperature to 10 degrees Celsius, 20 degrees Celsius, and 30 degrees Celsius. It is a diagram plotting the change over time (up to 60 minutes after setting the environmental temperature) of the value (estimated value).
  • the environmental temperature immediately before the environmental temperature is set to 10°C, 20°C or 30°C is around 25°C (24.5 to 27°C).
  • the elapsed time of 0 minutes is when the environmental temperature is 10°C, 20°C, or 30°C.
  • the calculated value is approximately
  • the temperature is 25-26°C, and immediately after that, it rapidly increases to exceed 37°C. Thereafter, after 3 minutes had passed, a steady state was reached, and the difference (error) between the calculated value and the measured temperature (actual temperature) was ⁇ 0.3°C or less.
  • the curve of the calculated value was the same as the curve using the deep body temperature measurement probe 2, and after 10 minutes, it reached a steady state.
  • the difference (error) between the calculated value and the measured temperature (actual temperature) was less than ⁇ 0.5°C.
  • Embodiment 1 was able to make the error smaller than the comparative example.
  • the first heat flow measurement system 5 and the second heat flow measurement system 6 are provided, and the first heat flow measurement system 5 is connected to the first input side heat insulator on the subject 9 side. 11 etc., the second heat flow measurement system 6 has a second input side insulating body 13 etc. on the side of the test object 9, and the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 are almost the same as air. Since it is configured to be a thermally conductive heat insulator, interference between the first heat flow 5a and the second heat flow 6b is reduced.
  • the inventors have determined through experiments that the first heat flow 5a is improved by the fact that the first output side heat insulating body 12 and the second output side heat insulating body 14 are heat insulating bodies having approximately the same thermal conductivity as air. - It was discovered that the interference between the second heat flows 6a is reduced.
  • the deep body temperature measurement probe 2 By using the deep body temperature measurement probe 2, it is possible to measure the core body temperature with a wearable, small, high-performance TB, and it can be useful for early detection of heatstroke and physical condition management of infants and children in a non-restrictive and non-invasive manner. . Constant monitoring of core body temperature TB is biological information useful for health and occupational safety, and continuous measurement can be used to improve human physical condition management and occupational safety.
  • the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 have a thermal conductivity of 0.01 to 0.05 W/(m ⁇ K), it becomes possible to make the thermal conductivity of the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 almost the same as the thermal conductivity of air.
  • the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 are configured using insulating paper
  • the first output side insulating body 12 and the second output side insulating body 14 are configured using insulating paper. It becomes possible to easily configure the second output side heat insulating body 14.
  • the deep body temperature measurement probe 2 when the first input side insulating body 11 and the second input side insulating body 13 are insulating bodies having different thermal conductivities, the first input side Compared to the case where the heat insulating body 11 and the second input side insulating body 13 are insulating bodies having the same thermal conductivity, it is possible to make the deep body temperature measurement probe 2 smaller.
  • the first input side insulator 11 (first heat flow measurement system 5) and the second input side insulator 13 (second heat flow measurement system 6)
  • the thermal conductivity of the heat insulator is 5 to 20 times different, it becomes possible to achieve a good balance between measurement accuracy and miniaturization.
  • the thermal conductivity is about 1.1 times, which is much lower than 5 times
  • the thermal resistance of the first input side heat insulating body 11 and the thermal resistance of the second input side heat insulating body 13 are approximately the same. Therefore, the difference in thermal resistance between the two heat flows is small, making it difficult to achieve measurement accuracy.
  • the thermal conductivity is about 100 times, which is much more than 20 times, the thickness of one of the first input side heat insulating body 11 and the second input side heat insulating body 13 becomes too large than the thickness of the other. This is because it is difficult to downsize the deep body temperature measuring probe 2 as a whole (because the overall thickness is determined by the thickness of the thicker side).
  • the probe 2 for measuring deep body temperature when the heat transfer body 19 having a large (high) thermal conductivity is provided on the side surface, the intended vertical heat flow (heat flux ) becomes even more likely to form. In other words, it becomes possible to further reduce the interference between the first heat flow 5a and the second heat flow 6a.
  • the deep body temperature measuring probe 2 and the deep body temperature estimating means 22 are provided, and the deep body temperature measuring probe 2 allows the temperature to be measured between the first heat flow 5a and the second heat flow 6a. Since the interference of the core body temperature is reduced and the core body temperature can be estimated with high accuracy using the temperature measured by the first input side temperature sensor 15 etc. by the core body temperature estimating means 22, it is possible to further measure the body temperature while using the bithermal flow method. It becomes possible to provide a deep body thermometer 1 that can improve accuracy.
  • the core thermometer 1 Let the core body temperature be TB, When the temperatures measured by the first input side temperature sensor 15 and the second input side temperature sensor 17, and the first output side temperature sensor 16 and the second output side temperature sensor 18 are respectively T1, T2, T3 and T4.
  • Examples of the deep body temperature estimation method include the following embodiments.
  • a deep body temperature estimation method comprising: a deep body temperature estimation step.
  • TB core body temperature
  • T1 temperature measured by the first input temperature sensor 15
  • T2 temperature measured by the second input temperature sensor 17
  • T3 temperature measured by the first output temperature sensor 16
  • T4 A thermal resistance ratio determination step of determining in advance using the relationship between the temperatures measured by the second output side temperature sensor 18;
  • a method for estimating core body temperature including:
  • the object to be measured is a person's deep body temperature, but the object to be measured is not limited to the person's deep body temperature.
  • the core body temperature of animals such as dogs, cats, horses, cows, and mice may be measured.
  • thermistors are used as the temperature sensors 15 to 18, but the temperature sensors 15 to 18 are not limited to thermistors.
  • a resistance temperature detector made of a metal such as platinum, nickel, or copper, whose resistance value changes almost linearly with respect to temperature may be used.
  • a linear resistor using an alloy of nickel or palladium whose resistance value increases almost linearly with temperature may be used.
  • the temperature sensors 15 to 18 and the temperature measurement circuit 21 are provided separately, but the temperature sensors 15 to 18 are not limited to this configuration.
  • the temperature sensors 15 to 18 may have a built-in temperature measurement circuit 21 and digitally output the measured temperature (temperature sensor module or digital IC temperature sensor).
  • the temperature measuring means corresponding to the temperature measuring circuit 21 may be configured by a microcomputer. In this case, the temperature measurement means converts, for example, the temperature signals (analog signals) of the temperature sensors 15 to 18 into digital temperature measurement signals.
  • the temperature sensors 15 to 18 are configured with a built-in temperature measurement circuit 21 and a device that digitally outputs the measured temperature (temperature sensor module or digital IC temperature sensor), and the core body temperature estimating means 22 is It may be implemented by configuring a microcomputer to process and calculate equation (10) using digital signals to calculate the core body temperature TB and provide an estimated value.
  • Temperature information signal 22... Core body temperature estimation means, 23... Memory, 24... Battery, T1, T2, T3, T4... Temperature, TB... Core body temperature, R0, R1, R2, R3 , R4, Rs, Rx...thermal resistance (thermal resistance value), Ia, Ib, Ic, Id... heat flow (heat flow value), K... thermal resistance ratio, 109... substitute test object, 109a... substitute test object surface (substitute skin ), 109b... Middle part of substitute subject, 109c... Deep part of substitute subject (deep part of living body), 130... Water bath, 131... Temperature sensor, 131a... Support rod, 133... Aluminum bucket, 902... Probe for deep body temperature measurement, 905 ...First heat flow measurement system, 905a...First heat flow, 906...Second heat flow measurement system, 906a...Second heat flow, 911...Insulator, 919...Aluminum cover

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)

Abstract

本発明の深部体温計測用プローブ２は、被検体９から流出する第１熱流５ａを測定可能な第１熱流測定系５と、被検体９から流出する第２熱流６ａを測定可能な第２熱流測定系６とを備え、第１熱流測定系５は、第１入力側断熱体１１と、第１出力側断熱体１２と、第１入力側温度センサー１５と、第１出力側温度センサー１６と、を有し、第２熱流測定系６は、第２入力側断熱体１３と、第２出力側断熱体１４と、第２入力側温度センサー１７と、第２出力側温度センサー１８と、を有し、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４は、空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体で構成されている。　本発明の深部体温計測用プローブ２によれば、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能となる。

Description

深部体温計測用プローブ及び深部体温計
　本発明は、深部体温計測用プローブ及び深部体温計に関する。
　外界の影響を受けやすい皮膚温に対して、身体の中心部の温度は常に一定の範囲で安定しており、深部体温と呼ばれる。深部体温は、ISO規格や米国産業衛生専門家会議(ACGIH)でも採用されている（例えば、暑熱下作業における深部体温を３８℃以下にするよう定められている）。このことから、深部体温は健康や労働安全に有益な生体情報であり、もしこれが精度良く計測できれば、体調管理や労働安全性の向上に役立つと考えられる。
　この深部体温の計測方法としては、患者（被検体）の直腸等に温度センサーを直接挿入する方法があるが、侵襲的であり患者が違和感を覚える等の問題がある。
　そのため、非侵襲的な計測方法として、熱流補償法（Zero-Heat-Flow法）が提案された。この方法は、今日、心臓手術での深部体温監視等で幅広く使われているが、電子サーボ制御されたヒーターを使用するため、相当の電力を必要とする。
　そこで、ヒーターを使用せずに深部体温の計測が可能な双熱流法（Dual-Heat-Flux法）が提案され、注目されている。
国際公開第２０１６／１８５９０５Ａ１号
櫻井一成「非侵襲的な深部体温計の開発及び基礎実験での検証」（奈良先端大学修士論文）2014 (NAIST-IS-MT1251109)
　双熱流法は、非侵襲的であり、またヒーターが不要な点で優れているが、計測精度等の点で問題があるとされている。
　双熱流法に関する非特許文献１には、双熱流法による深部体温計測用のプローブの試作、当該プローブで深部体温を計測した結果等が記載されている。この試作プローブを用いた深部体温計測では一定の測定精度が達成されているが、更なる測定精度向上が期待される。
　そこで、本発明は、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能な深部体温計測用プローブ及び深部体温計を提供することを目的とする。
［１］本発明の深部体温計測用プローブは、
　被検体から流出する第１熱流を測定可能な第１熱流測定系と、前記被検体から流出する第２熱流を測定可能な第２熱流測定系とを備えた深部体温計測用プローブであって、
　前記第１熱流測定系が、前記被検体側に配置された第１入力側断熱体と、前記第１入力側断熱体に積層された第１出力側断熱体と、前記第１入力側断熱体の上流側に配置された第１入力側温度センサーと、下流側に配置された第１出力側温度センサーと、を有し、
　前記第２熱流測定系が、前記被検体側に配置された第２入力側断熱体と、前記第２入力側断熱体に積層された第２出力側断熱体と、前記第２入力側断熱体の上流側に配置された第２入力側温度センサーと、下流側に配置された第２出力側温度センサーと、を有するとともに、
　前記第１及び前記第２出力側断熱体が、空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体である
　ように構成されていることを特徴とする。
　本発明の深部体温計測用プローブによれば、前記第１及び第２出力側断熱体が空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体であること等により、第１熱流・第２熱流間の干渉が小さくなる。そのため、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能な深部体温計測用プローブを提供することが可能となる。
　なお、発明者達は、上記した実験によって、第１及び第２出力側断熱体が空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体であること等により第１熱流・第２熱流間の干渉が小さくなることを発見したものである。
［７］本発明の深部体温計は、
　前記深部体温計測用プローブと、
　前記深部体温計測用プローブの前記第１入力側温度センサー及び前記第２入力側温度センサー、並びに、前記第１出力側温度センサー及び前記第２出力側温度センサー、の出力を用いて深部体温を推定する深部体温推定手段と、
　を備えることを特徴とする。
　本発明の深部体温計によれば、上記深部体温計測用プローブと、深部体温推定手段と、を備え、上記深部体温計測用プローブにより、第１熱流・第２熱流間の干渉が小さくなり、深部体温推定手段により、第１入力側温度センサー等によって計測された温度を用いて高い精度で深部体温を推定することができるため、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能な深部体温計を提供することが可能となる。
実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を説明するための図。 実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を備えた深部体温計１を説明するための図。 実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２の熱等価回路を説明するための図。 実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２（深部体温計１）を比較例と比較して説明するための図。 実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２（深部体温計１）の熱伝導解析結果を比較例と比較して説明するための図。 水温（深部体温）の測定値と、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を用いた計算値（推測値）と、を対比して説明するための図。
　以下、本発明の深部体温計測用プローブ及び深部体温計について、図１～図６を用いて説明する。なお、以下に説明する各図は、実際の形状、構造、回路等を簡略化して表した模式図である。
［実施形態１］
　[深部体温計測用プローブ２及び深部体温計１]
　まず、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２及び深部体温計１について、図１～図３を用いて説明する。
　図１は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を説明するための図である。図２は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を備えた深部体温計１を説明するための図である。図３は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２の熱等価回路を説明するための図である。（本明細書で「計測」と「測定」は厳密に区別されるものではなくほぼ同義である。）
　図１に示されるように、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２は、被検体９から流出する第１熱流５ａ（第１熱流束）を測定可能な第１熱流測定系５と、被検体９から流出する第２熱流６ａ（第２熱流束）を測定可能な第２熱流測定系６とを備える。双熱流法によって深部体温（ＴＢ）を測定（推定）するためである。
　第１熱流測定系５は、被検体９側に配置された第１入力側断熱体１１（熱抵抗値Ｒ１）と、第１入力側断熱体１１に積層された第１出力側断熱体１２（熱抵抗値Ｒ０）と、第１入力側断熱体１１の上流側に配置された第１入力側温度センサー１５（測定する温度Ｔ１）と、下流側に配置された第１出力側温度センサー１６（測定する温度Ｔ３）と、を有する。
　第２熱流測定系６は、被検体９側に配置された第２入力側断熱体１３（熱抵抗値Ｒ２）と、第２入力側断熱体１３に積層された第２出力側断熱体１４（熱抵抗値Ｒ０）と、第２入力側断熱体１３の上流側に配置された第２入力側温度センサー１７（測定する温度Ｔ２）と、下流側に配置された第２出力側温度センサー１８（測定する温度Ｔ４）と、を有する。
　符号８は、深部体温計測用プローブ２の外側の空気を示す。
　第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４は、空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体（熱抵抗値Ｒ０）で構成されている。（本明細書では、「Ｒ０」、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｒｓ」及び「Ｒｘ」を「熱抵抗」又はその熱抵抗の「熱抵抗値」の意味で使用する。）
　なお、深部体温とは、脳や内臓などの体の内部の温度であり、常に一定の範囲で安定している。これに対し、皮膚温は体の表面の温度であり、外界の影響を受けやすい。図１中、符号９は被検体（熱抵抗値Ｒｓ）を示す。符号９ａは被検体表面（皮膚）を示し、符号９ｂは被検体中間部を示し、符号９ｃは被検体深部を示す。深部体温ＴＢと温度Ｔ１、Ｔ２とは、一般に、被検体深部９ｃの深部体温ＴＢが高く、被検体表面９ａ（温度Ｔ１、Ｔ２）では低下する関係を有する。この実施態様では人を測定対象（被検体）としている。
　第１熱流測定系５・第２熱流測定系６間には隙間２０（断熱層である空気の層）が設けられ、それぞれ独立した熱流（第１熱流５ａ、第２熱流６ａ）が形成される。本明細書では「熱流」は「熱流束」と同義であり、「熱流」を「熱流束」と言い換えてもよい。
　Ｒｓは被検体深部９ｃ・被検体表面９a間の熱抵抗値である。第１熱流測定系５と第２熱流測定系６とが近接しているため、第１熱流測定系５側（図左側）の被検体深部９ｃ・被検体表面９a間の熱抵抗値は、第２熱流測定系６側（図右側）の被検体深部９ｃ・被検体表面９a間の熱抵抗値と同じ熱抵抗値Ｒｓで表わせる。Ｒｘは、第１熱流測定系５・第２熱流測定系６間のリーク熱抵抗（値）である。実施形態１ではリーク熱抵抗値Ｒｘは小さいため無視できる。
　温度センサー（１５、１６、１７、１８）としては、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、サーミスター等の接触式温度センサーを用いる。
　実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２においては、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４は、熱伝導率が０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲内にあることが好ましい。
　例えば、硬質ウレタンフォーム（０．０２３～０．０４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、グラスウール（０．０３６～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、羊毛（０．０３９Ｗ／（ｍ・Ｋ））、コルク（０．０４３Ｗ／（ｍ・Ｋ））、グラスウール（０．０３６～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、硬質ウレタンフォーム（０．０２３～０．０４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、一般紙（０．０５（～０．０６）Ｗ／（ｍ・Ｋ））等である。
　なお、空気は０．０２４～０．０２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）である（摂氏０度～２０度）。
　実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２においては、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４は、断熱紙を用いて構成されていることが好ましい。
　このような断熱紙としては、例えば、シリカエアロゲルに繊維をプラス（混合）した廣瀬製紙株式会社製の断熱紙（熱伝導率０．０１３～０．０２７Ｗ／（ｍ・Ｋ））がある。
　実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２においては、第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３は、熱伝導率が異なる断熱体であることが好ましい。
　第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３の熱伝導率が異なると、それらの熱抵抗値（Ｒ１、Ｒ２）も熱伝導率に対応した異なる値をとる。
　実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２においては、第１入力側断熱体１１と第２入力側断熱体１３は、熱伝導率が５～２０倍異なる断熱体であることが好ましい。
　例えば、第１入力側断熱体１１を発泡スチロール（スチロールの発泡体、熱伝導率０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））とし、第２入力側断熱体１３を杉木材（熱伝導率０．１０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））として、熱伝導率を約５倍異ならせる。又は、第１入力側断熱体１１を発泡スチロール（熱伝導率０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））とし、第２入力側断熱体１３をエチレン・プロピレンゴム（熱伝導率０．３６Ｗ／（ｍ・Ｋ））として、熱伝導率を約１８倍異ならせる。又は、第１入力側断熱体１１を発泡スチロール（熱伝導率０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））とし、第２入力側断熱体１３をクロロプレンゴム（熱伝導率０．２～０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ））として、熱伝導率を約６～１０倍異ならせる。
　実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２においては、第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３の側面に、更に伝熱体１９（図１に破線で図示）を設けるようにしてもよい（伝熱体１９は設けなくてもよい）。ここで、「伝熱体」とは、「断熱体」に対比されるものである。「断熱体」が熱伝導率が小さく熱を遮断するのに対し、「伝熱体」は断熱体と比較して熱伝導率が大きく熱をよく伝える部材の趣旨である。
　伝熱体１９としては、例えば、アルミニウム（熱伝導率２０４Ｗ／（ｍ・Ｋ））、銅（一般品、３７２Ｗ／（ｍ・Ｋ））、純銅（３８６Ｗ／（ｍ・Ｋ））、銀（４１８Ｗ／（ｍ・Ｋ））等がある。
　実施形態１に係る深部体温計１は、図２に示されるように、上記の深部体温計測用プローブ２と、深部体温計測用プローブ２の第１入力側温度センサー１５及び第２入力側温度センサー１７、並びに、第１出力側温度センサー１６及び第２出力側温度センサー１８によって計測された温度Ｔ１～Ｔ４（符号２１ａは温度情報信号）を用いて深部体温を推定する深部体温推定手段２２と、を備える。
　なお、「温度センサーによって計測された温度」は、例えば「温度センサーを用いた計測温度」、「温度センサーの計測温度」、「温度センサーで計測した温度」、「温度センサーによって得られた温度」又は「温度センサーからの温度情報」と言い換えてもよい。
　深部体温推定手段２２は、例えば、後述する式（１０）の演算によって深部体温ＴＢを算出して推定値とするものである。専用回路、汎用回路のどちらでも構成できる。汎用回路としては、例えば、マイクロコンピューターがある。
　マイクロコンピューターは、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、これらを接続する内部バス、内部バス４５と外部バスとの間に設けられたインターフェース等で構成される（図示省略）。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラム、又は、外部記憶装置からＲＡＭにロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。ＲＡＭは、ＣＰＵが各種の処理を実行する際に必要なデータ等を適宜記憶する。マイクロコンピューターは、後述する式（１０）に温度Ｔ１～Ｔ４等を当てはめ深部体温ＴＢを算出して推定値とする。この場合、深部体温推定手段２２は、深部体温ＴＢを演算して推定するＣＰＵ（マイクロコンピューター）の機能ともいえる。
　図２に示す温度計測回路２１は、温度によって物性が変化する温度センサー１５～１８の物性変化を伝える信号を解析して温度Ｔ１～Ｔ４を計測する。例えば、温度センサー１５～１８が酸化物の電気抵抗変化を利用して温度を測定するサーミスターである場合、温度によって変化するアナログ信号から温度Ｔ１～Ｔ４を計測し、デジタル変換して深部体温推定手段２２に送る。深部体温推定手段２２は、予めメモリーに記憶されている熱抵抗比（第１入力側断熱体１１と第２入力側断熱体１３との熱抵抗比）、温度計測回路２１から送られる温度Ｔ１～Ｔ４の情報等を使用して演算し深部体温ＴＢを推定する。推定した深部体温ＴＢの情報は集計用コンピューターに送られたり、表示装置に送られたりする（図示省略）。なお、バッテリー２４は深部体温推定手段２２等の電源である。
　[熱等価回路]
　図３は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２の熱等価回路を説明するための図である。図１に示す深部体温計測用プローブ２を熱等価回路で表した図である。既に述べた事柄は省略して説明する。
　Ｉａは第１入力側断熱体１１を流れる熱流（値）であり、Ｉｂは第２入力側断熱体１３を流れる熱流（値）である。Ｉｃは第１熱流測定系５の被検体深部９ｃ・被検体表面９a（皮膚）間の熱抵抗Ｒｓ（熱抵抗値）を流れる熱流（値）であり、Ｉｄは第２熱流測定系６の被検体深部９ｃ・被検体表面９a（皮膚）間の熱抵抗Ｒｓ（熱抵抗値）を流れる熱流（値）である。（本明細書では、「Ｉ」を「熱流」又はその熱流の「熱流値」の意味で使用する。）
　図３に示す熱等価回路から、第１熱流測定系５について次式が成立する。
　Ｉａ＝（Ｔ１－Ｔ３）／Ｒ１・・・（１）
　Ｉｃ＝（ＴＢ－Ｔ１）／Ｒｓ・・・（２）
　Ｉａ＝Ｉｃ＝（Ｔ１－Ｔ３）／Ｒ１＝（ＴＢ－Ｔ１）／Ｒｓ・・・（３）
　式（３）から
　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ３）×（Ｒｓ／Ｒ１）・・・（４）
　同様に、第２熱流測定系６について次式が成立する。
　Ｉｂ＝（Ｔ２－Ｔ４）／Ｒ２・・・（５）
　Ｉｄ＝（ＴＢ－Ｔ２）／Ｒｓ・・・（６）
　Ｉｂ＝Ｉｄ＝（Ｔ２－Ｔ４）／Ｒ２＝（ＴＢ－Ｔ２）／Ｒｓ・・・（７）
　式（７）から
　ＴＢ＝Ｔ２＋（Ｔ２－Ｔ４）×（Ｒｓ／Ｒ２）・・・（８）
　ここで、式（４）と（８）を用いてＲｓを除去する等して深部体温ＴＢを求める方法がある。しかし、発明者等が実験してみると正確な深部体温を求めることが難しかった。
　そこで、発明者等は別の方法で深部体温ＴＢを求めることとした。
　まず、図３の熱等価回路から、第１熱流測定系５と第２熱流測定系６の熱抵抗比Ｋを次のように定義する。
　Ｋ＝[（ＴＢ－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）] ／[（ＴＢ－Ｔ１）（Ｔ２－Ｔ４）]
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・（９）
　すると、式（９）は、深部体温ＴＢを求める次式に変形できる。
　　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）
　　　　　／[Ｋ（Ｔ２－Ｔ４）－（Ｔ１－Ｔ３）］　　　　・・・（１０）
　発明者等は、この発想に基づき、予備実験し、式（９）の関係を用いて熱抵抗比Ｋを決定した。そして、式（１０）の関係を用いて、予備実験で決定した熱抵抗比Ｋと、温度センサー（１５、１６、１７、１８）によって計測された温度（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）をもとに深部体温ＴＢを算出（推定）した。実験してみると正確な深部体温を求めることができた。
　なお、熱抵抗比Ｋは、例えば、温度０℃～４０℃では一定の定数と考えることができる。
　つまり、実施形態１に係る深部体温計１は、
　深部体温をＴＢとし、
　第１入力側温度センサー１５及び第２入力側温度センサー１７、並びに、第１出力側温度センサー１６及び第２出力側温度センサー１８によって計測された温度をそれぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４としたとき、
　深部体温推定手段２２は、
　前記第１熱流測定系と前記第２熱流測定系の熱抵抗比Ｋについて
　Ｋ＝[（ＴＢ－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）] ／[（ＴＢ－Ｔ１）（Ｔ２－Ｔ４）]
の関係を用いて予め決定した前記熱抵抗比Ｋ、並びに計測された前記温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４を、
　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）
　　　　　／[Ｋ（Ｔ２－Ｔ４）－（Ｔ１－Ｔ３）］
の関係に当てはめることによって深部体温ＴＢを推定するように構成されている。
　[比較実験]
　図４は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２（深部体温計１）を比較例と比較して説明するための図である。左側が比較例の説明図で、右側が実施形態１の説明図である。
　　[比較実験に用いた深部体温計測用プローブ２]
　図４（ａ）は深部体温計測用プローブの構造を説明するための図である。実施形態１（右側）の深部体温計測用プローブ２は、比較例（左側）の深部体温計測用プローブ９０２と対比させるために示す図であり、図１で説明した構造と同様である。
　比較実験に用いた深部体温計測用プローブ２では、第１熱流測定系５及び第２熱流測定系６（第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３）の側面にアルミニウムの伝熱体１９を設けている。第１入力側断熱体１１には発泡スチロール（熱伝導率０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用い、第２入力側断熱体１３にはクロロプレンゴム（熱伝導率０．２～０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いた。第１出力側断熱体１２と第２出力側断熱体１４には断熱紙（熱伝導率０．０１３～０．０２７Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いた。
　第１熱流測定系５（第１入力側断熱体１１）と第２熱流測定系６（第２入力側断熱体１３）は、共に同じ円筒形の形状をしており、隙間２０によって隔てられている。それらの断面積（第１熱流５ａの進行方向と垂直方向の断面積と、第２熱流６ａの進行方向と垂直方向の断面積）は同じである。また、それらの厚さ（図上、上下方向の長さ）は同じである。
　温度センサー１５～１８としてはサーミスターを用いた。温度センサー１５～１８・温度計測回路２１（図２参照）間の配線は図示を省略した（図４の他の図面でも同様）。
　第１入力側温度センサー１５を被検体表面９ａ・第１入力側断熱体１１間に配置した。具体的には、第１入力側断熱体１１の、被検体表面９ａと接する箇所に設けられた凹部に配置した。
　同様に、第２入力側温度センサー１７を被検体表面９ａ・第２入力側断熱体１３間に配置した。具体的には、第１入力側断熱体１１の、被検体表面９ａと接する箇所に設けられた凹部に配置した。
　第１出力側温度センサー１６を第１入力側断熱体１１・第１出力側断熱体１２間に配置し、同様に、第２出力側温度センサー１８を第２入力側断熱体１３・第２出力側断熱体１４間に配置した。具体的には、第１入力側断熱体１１（第２入力側断熱体１３）の、第１出力側断熱体１２と接する箇所に設けられた凹部に配置した。
　　[比較実験に用いた深部体温計測用プローブ９０２]
　図４（ａ）左側には比較実験に用いた深部体温計測用プローブ９０２を示している。これは、非特許文献１に記載されたプローブ構造を模したものである。深部体温計測用プローブ９０２は、段差がある円筒形状をしている。中央部の厚い円筒形状部分は第１熱流測定系９０５として用い、その外側の薄い同心円の円筒形状部分は第２熱流測定系９０６として用いる。全体が、（発泡）クロロプレンゴムの断熱体９１１で構成され、その上面と側面がアルミニウムカバー９１９で覆われている。なお、符号９０５ａは第１熱流を示し、符号９０５ｂは第２熱流を示す。
　各温度センサー１５～１８については、第１入力側温度センサー１５と第１出力側温度センサー１６の対を断熱体９１１が厚い箇所の両端に配置し、第２入力側温度センサー１７と第２出力側温度センサー１８の対を断熱体９１１が薄い箇所の両端に配置した。第１入力側温度センサー１５及び第２入力側温度センサー１７の配置位置は、上記した深部体温計測用プローブ２と同様である。第１出力側温度センサー１６及び第２出力側温度センサー１８は、断熱体９１１・アルミニウムカバー９１９間に配置した。具体的には、断熱体９１１の、アルミニウムカバー９１９と接する箇所に設けられた凹部に配置した。
　　[実験系]
　図４（ｂ）は、深部体温計測用プローブ２（実施形態１）と、深部体温計測用プローブ９０２（比較例）と、を比較実験した実験系を説明するための図である。
　被検体深部９ｃ（生体深部）の代わりに、熱容量の大きいウォーターバス１３０を用い、これを恒温恒湿槽（図示せず）内に配置した。熱容量の大きいウォーターバス１３０を、被検体深部９ｃ（生体深部）の代わりとして用いたものである。恒温恒湿槽内の温度（環境温度）を１０℃～３０℃間で所定の温度とした。水温（深部体温ＴＢ）は、ほぼ一定（約３７℃）となるようにした。ウォーターバス１３０にアルミニウム桶１３３を浮かべて深部体温ＴＢ（深部体温ＴＢに相当する水温）を計測（推定した）。
　符号１０９は代用被検体（被生体を模したもの）を示し、代用被検体表面１０９ａ（生体皮膚を模した代用皮膚。天然ゴムシートよりなる）、代用被検体深部１０９ｃ（生体深部）及びそれらの中間部である代用被検体中間部１０９ｂからなる。符号１３１ａは、温度センサー１３１を支える支持棒である。
　深部体温計測用プローブ２を用いた深部体温推定について説明すると、アルミニウム桶１３３の上に、深部体温計測用プローブ２又は９０２を置いた。温度センサー１５～１８でセンスされた温度は、温度計測回路２１で計測され、深部体温推定手段２２に出力される。そして、深部体温推定手段２２で深部体温ＴＢを演算（推定）した。深部体温推定については詳しく後述する。
　実際の深部水温（深部体温ＴＢ）は、ウォーターバス１３０内に配置された温度センサー１３１（サーミスター）で計測した。
　そして、推測温度と実際の温度とを比較した。
　比較例の深部体温計も、深部体温計測用プローブ９０２以外は実施形態１に係る深部体温計１と同様に構成されている。実施形態１と同様に深部水温（深部体温ＴＢ）を演算（推測）した。
　このような実験系で実験し（シュミレーションし）、実施形態１と比較例の深部体温計測用プローブ２、９０２（及び深部体温計）を比較した。
　なお、実験で使用した深部体温計測用プローブ２は、第１入力側断熱体１１として発泡スチロール（熱伝導率０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第２出力側断熱体１４として、クロロプレンゴム（熱伝導率０．２～０．２５Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いた。これらは、同じ円筒形状をしている（直径２９．９６ｍｍ、厚さ１１．９６ｍｍ）。
　第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４は、共に同じ円盤形状（直径３０ｍｍ、厚さ０．６ｍｍ）の断熱紙（熱伝導率０．０２０Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いた。伝熱体１９としては厚さ０．７６ｍｍのアルミニウム板を用いた。
　比較例の深部体温計測用プローブ９０２は、断熱体９１１として、第２出力側断熱体１４と同じクロロプレンゴムを用いた。断熱体９１１は段差のある円筒形状をしている。下部円柱部は、直径４４ｍｍ、厚さ５ｍｍであり、上部円柱部は、直径２６ｍｍ、厚さ３ｍｍである。アルミニウムカバー９１９は厚さ１ｍｍである。
　　[熱伝導解析]
　図５は、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２（深部体温計１）の熱伝導解析結果を比較例と比較して説明するための図である。シミュレーションによる熱解析結果を示している。深部体温計測用プローブ２、９０２の上から（円筒長軸方向の上から）見た熱伝導解析結果（円筒の長軸に垂直な短軸方向、つまり図５の平面方向の解析結果）を示している。定常解析（時間が十分経過した後の、温度が時間変化しない状態での解析）したものである。熱流束（単位時間に単位面積を横切る熱量）を示している。ベクトルの方向は熱流速の方向を示し、ベクトルの長さは熱流束の大きさを示す。図面右上には熱流束（単位：Ｗ／ｍ２）の大きさとそれに対応して描かれた色（特許図面上では白黒表示）を示している。
　右側に示す実施形態１の深部体温計測用プローブ２は、左側に示す比較例の深部体温計測用プローブ９０２に対し、短軸方向の熱流ベクトル（熱流束ベクトル）が小さく、殆ど無視できる程度の大きさである。また、第１熱流５ａ・第２熱流６ａ間で干渉する熱流ベクトルも、第１熱流９０５ａ・第２熱流９０６ａ間で干渉する熱流ベクトルに比べて小さく、殆ど無視できる程度の大きさである。
　従って、深部体温計測用プローブ２においては、第１熱流５ａ及び第２熱流６ａの方向が殆ど長軸方向であり、理想的な双熱流となった。換言すると、実施形態１では双熱流法の計測原理の理想条件に近い状態となった。
　　[実験系での深部体温ＴＢの推定]
　　　[熱抵抗比Ｋの決定]
　予め実験（事前実験）して、式（９）を用いて、熱抵抗比Ｋを決定した。
(1)事前実験をし、深部体温ＴＢを計測すると共に、温度センサー（１５～１８）で温度Ｔ１～Ｔ４を計測して、深部体温計測用プローブ２（図４に示す実験系で熱平衡となった状態）の熱抵抗比Ｋを式（９）の関係に当てはめて出すことを複数回繰り返した。
(2)複数の熱抵抗比Ｋの平均値を求めた。
(3)水温（深部体温ＴＢ）の測定値と、式（１０）の関係に、熱抵抗比Ｋの平均値及び温度Ｔ１～Ｔ４を当てはめて出した水温（深部体温ＴＢ）の推定値（算出値）とを比較して、両者の差（誤差）が小さくなったか否かをチェックした。誤差が大きい場合には、再度上記作業(1)～(3)を繰り返した。
　そして、誤差が小さくなる熱抵抗比Ｋを決定した。
　　　[深部体温ＴＢの推定]
　熱抵抗比Ｋの数値をメモリー２３（図２参照）に格納した。温度センサー（１５等）と温度計測回路２１を用いて温度を計測し、深部体温推定手段２２で式（１０）の演算をして深部体温を算出（推定）した。
　　[シュミレーション結果]
　図６は、水温（深部体温）の測定値と、実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２を用いた計算値（推測値）と、を対比して説明するための図である。水温を深部体温に近い約３７℃に保ち、環境温度を１０℃、２０℃、３０℃に変化させたときの、水温の測定値（実測値）と、深部体温計測用プローブ２を用いた計算値（推測値）の経時変化（環境温度設定後６０分まで）をプロットした図である。
　環境温度を１０℃、２０℃又は３０℃にする直前の環境温度は２５℃前後（２４．５～２７℃）である。経過時間０分は、環境温度を１０℃、２０℃又は３０℃としたときである。そして、温度Ｔ１～Ｔ４に基づいて水温（深部体温ＴＢに相当）を計算（演算）してその計算値（推定値）を経過時間に沿って出すと、計算値は、経過時間０分では約２５～２６℃であり、その直後に３７℃を越えるように急激に大きくなる。その後、３分経過後には、定常状態となり、計算値と、測定した温度（実際の温度）との差（誤差）は±０．３℃以下となった。
　これに対し、深部体温計測用プローブ９０２を用いた場合には、計算値のカーブは、深部体温計測用プローブ２を用いたカーブと同様のカーブとなり、１０分経過後には、定常状態となった。しかし、計算値と、測定した温度（実際の温度）との差（誤差）は±０．５℃以下であった。
　実施形態１の方が、比較例より、誤差を小さくできた。
　[実施形態１の効果]
　実施形態１に係る深部体温計測用プローブ２によれば、第１熱流測定系５と第２熱流測定系６とを備え、第１熱流測定系５が被検体９側の第１入力側断熱体１１等を有し、第２熱流測定系６が被検体９側の第２入力側断熱体１３等を有し、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４が空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体であるように構成されているため、第１熱流５ａ・第２熱流６ｂ間の干渉が小さくなる。そのため、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能な深部体温計測用プローブ２を提供することが可能となる。
　なお、発明者達は、上記したように、実験によって、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４が空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体であること等により第１熱流５ａ・第２熱流６ａ間の干渉が小さくなることを発見したものである。
　深部体温計測用プローブ２を用いることにより、ウェアラブルで小型、高性能で深部体温ＴＢで測ることができ、無拘束非侵襲に熱中症の早期発見や乳幼児の体調管理などに役立つことが可能となる。深部体温ＴＢの常時モニタリングは健康や労働安全に有益な生体情報であり、連続で計測することにより、ヒトの体調管理や労働安全性の向上に役立てることが可能となる。
　また、実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２によれば、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４が、熱伝導率が０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲内にあると、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４の熱伝導率を、空気の熱伝導率とほぼ同じにすることが可能となる。
　また、実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２によれば、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４を断熱紙を用いて構成すると、第１出力側断熱体１２及び第２出力側断熱体１４を容易に構成することが可能となる。
　また、実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２によれば、第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３が、熱伝導率が異なる断熱体であると、第１入力側断熱体１１及び第２入力側断熱体１３の熱伝導率が同じ断熱体である場合に比べて、深部体温計測用プローブ２を小さくすることが可能となる。両者の断面積が同じときにそれらの熱抵抗を異ならせるには、それらの熱伝導率が同じだと一方の高さを熱伝導率に対応して高くする必要があるが、熱伝導率が異なると熱伝導率が高い断熱体を用いることにより熱伝導率に対応して高くする必要がないからである。
　また、実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２によれば、第１入力側断熱体１１（第１熱流測定系５）と第２入力側断熱体１３（第２熱流測定系６）とが熱伝導率が５～２０倍異なる断熱体であると、計測精度と小型化とを程よく調和させることが可能となる。例えば、熱伝導率が５倍を大きく下回る１．１倍程度であると、第１入力側断熱体１１の熱抵抗と、第２入力側断熱体１３の熱抵抗の大きさが同程度であるため、双熱流の熱抵抗の差が小さく、計測精度を出しづらい。一方、熱伝導率が２０倍を大きく上回る１００倍程度であると、第１入力側断熱体１１と第２入力側断熱体１３の両者中の一方の厚さが他方の厚さより大きくなりすぎ、深部体温計測用プローブ２全体としては小型化が困難（厚い方の厚さで全体の厚さが決まるため）となるためである。
　また、実施形態１に係る上記深部体温計測用プローブ２によれば、側面に熱伝導率の大きい（高い）伝熱体１９が設けられていると、目的とする縦方向への熱流（熱流束）が一層に形成されやすくなる。換言すると、第１熱流５ａ・第２熱流６ａ間の干渉を一層小さくすることが可能となる。
　実施形態１に係る深部体温計１によれば、上記深部体温計測用プローブ２と、深部体温推定手段２２と、を備え、上記深部体温計測用プローブ２により、第１熱流５ａ・第２熱流６ａ間の干渉が小さくなり、深部体温推定手段２２により、第１入力側温度センサー１５等によって計測された温度を用いて高い精度で深部体温を推定することができるため、双熱流法を用いながら更に測定精度を向上させることが可能な深部体温計１を提供することが可能となる。
　また、実施形態１に係る深部体温計１によれば、
　深部体温をＴＢとし、
　第１入力側温度センサー１５及び第２入力側温度センサー１７、並びに、第１出力側温度センサー１６及び第２出力側温度センサー１８によって計測された温度をそれぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４としたとき、
　深部体温推定手段２２を、
　第１熱流測定系５と第２熱流測定系６の熱抵抗比Ｋについて
　Ｋ＝[（ＴＢ－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）] ／[（ＴＢ－Ｔ１）（Ｔ２－Ｔ４）]
の関係を用いて予め決定した熱抵抗比Ｋ、並びに計測された温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４を、
　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）
　　　　　／[Ｋ（Ｔ２－Ｔ４）－（Ｔ１－Ｔ３）］　　　　・・・（１０）
の関係に当てはめることによって深部体温ＴＢを推定するように構成すると、一層正確な精度の深部体温ＴＢを推定することが可能となる。
［深部体温推定方法の実施形態］
　深部体温推定方法としては、例えば次のような実施態様がある。
　深部体温計測用プローブ２を準備する工程と、
　深部体温計測用プローブ２の第１入力側温度センサー１５及び第２入力側温度センサー１７、並びに、第１出力側温度センサー及び第２出力側温度センサーによって計測された温度を用いて深部体温を推定する深部体温推定工程と、を含む、深部体温推定方法。
　第１熱流測定系５と第２熱流測定系６の熱抵抗比Ｋを、
　　Ｋ＝[（ＴＢ－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）] ／[（ＴＢ－Ｔ１）（Ｔ２－Ｔ４）]
　　　但し、ＴＢ：深部体温
　　　Ｔ１：第１入力側温度センサー１５によって計測された温度
　　　Ｔ２：第２入力側温度センサー１７によって計測された温度
　　　Ｔ３：第１出力側温度センサー１６よって計測された温度
　　　Ｔ４：第２出力側温度センサー１８よって計測された温度
の関係を用いて予め決定する熱抵抗比決定工程と、
　決定された前記熱抵抗比Ｋを用いて、前記温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３及びＴ４を
　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）
　　　　　／[Ｋ（Ｔ２－Ｔ４）－（Ｔ１－Ｔ３）］
の関係に当てはめることによって前記深部体温ＴＢを推定する深部体温推定工程と、
　を含む、深部体温推定方法。
［変形例］
　以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において変えることが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
（１）上記実施形態では計測対象を人の深部体温としたが、計測対象は人の深部体温に限られるものではない。例えば、犬、猫、馬、牛、マウス等の動物の深部体温を計測対象としてもよい。
（２）上記実施形態では温度センサー１５～１８としてサーミスターを用いたが、温度センサー１５～１８はサーミスターに限られるものではない。例えば、抵抗値変化が温度に対してほぼ直線性を有する、白金、ニッケル、銅等の金属を使用した測温抵抗体を用いてもよい。また、抵抗値が温度に対してほぼ直線的に増加する、ニッケルやパラジウムの合金を使用したリニア抵抗器を用いてもよい。
（３）上記実施形態では温度センサー１５～１８と温度計測回路２１（図２参照）とを別々に設けたが、温度センサー１５～１８はこのような形態に限られるものではない。例えば、温度センサー１５～１８が温度計測回路２１を内蔵し、計測した温度をデジタル出力するもの（温度センサーモジュールやデジタルＩＣ温度センサー）であってもよい。
　あるいは温度計測回路２１に相当する温度計測手段をマイクロコンピューターで構成してもよい。この場合、温度計測手段は、例えば、温度センサー１５～１８の温度信号（アナログ信号）をデジタルの温度計測信号に変換する。
（４）上記実施形態は、温度センサー１５～１８を温度計測回路２１を内蔵し、計測した温度をデジタル出力するもの（温度センサーモジュールやデジタルＩＣ温度センサー）で構成し、深部体温推定手段２２をマイクロコンピューターで構成して式（１０）をデジタル信号で処理し演算することによって、深部体温ＴＢを算出し推定値を出すような実施対応としてもよい。
１…深部体温計、２…深部体温計測用プローブ、１１…第１入力側断熱体、１２…第１出力側断熱体、１３…第２入力側断熱体、１４…第２出力側断熱体、１５…第１入力側温度センサー、１６…第１出力側温度センサー、１７…第２入力側温度センサー、１８…第２出力側温度センサー、１９…伝熱体、５…第１熱流測定系、５ａ…第１熱流、６…第２熱流測定系、６ａ…第２熱流、８…空気、９…被検体、９ａ…被検体表面、９ｂ…被検体中間部、９ｃ…被検体深部、２０…隙間、２１…温度計測回路、２１ａ…温度情報信号、２２…深部体温推定手段、２３…メモリー、２４…バッテリー、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４…温度、ＴＢ…深部体温、Ｒ０，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒｓ，Ｒｘ…熱抵抗（熱抵抗値）、Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，Ｉｄ…熱流（熱流値）、Ｋ…熱抵抗比、１０９…代用被検体、１０９ａ…代用被検体表面（代用皮膚）、１０９ｂ…代用被検体中間部、１０９ｃ…代用被検体深部（生体深部）、１３０…ウォーターバス、１３１…温度センサー、１３１ａ…支持棒、１３３…アルミニウム桶、９０２…深部体温計測用プローブ、９０５…第１熱流測定系、９０５ａ…第１熱流、９０６…第２熱流測定系、９０６ａ…第２熱流、９１１…断熱体、９１９…アルミニウムカバー

Claims (8)

  1. 　被検体から流出する第１熱流を測定可能な第１熱流測定系と、前記被検体から流出する第２熱流を測定可能な第２熱流測定系とを備えた深部体温計測用プローブであって、
    　前記第１熱流測定系が、前記被検体側に配置された第１入力側断熱体と、前記第１入力側断熱体に積層された第１出力側断熱体と、前記第１入力側断熱体の上流側に配置された第１入力側温度センサーと、下流側に配置された第１出力側温度センサーと、を有し、
    　前記第２熱流測定系が、前記被検体側に配置された第２入力側断熱体と、前記第２入力側断熱体に積層された第２出力側断熱体と、前記第２入力側断熱体の上流側に配置された第２入力側温度センサーと、下流側に配置された第２出力側温度センサーと、を有するとともに、
    　前記第１出力側断熱体及び前記第２出力側断熱体が、空気とほぼ同じ熱伝導率の断熱体である
    　ように構成されていることを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  2. 　請求項１に記載の深部体温計測用プローブにおいて、
    　前記第１出力側断熱体及び前記第２出力側断熱体は、熱伝導率が０．０１～０．０５Ｗ／（ｍ・Ｋ）の範囲内にある
    　ことを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  3. 　請求項１又は２に記載の深部体温計測用プローブにおいて、
    　前記第１出力側断熱体及び前記第２出力側断熱体は、断熱紙を用いて構成されている
    　ことを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の深部体温計測用プローブにおいて、
    　前記第１入力側断熱体及び前記第２入力側断熱体は、熱伝導率が異なる断熱体である
    　ことを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  5. 　請求項１～３のいずれかに記載の深部体温計測用プローブにおいて、
    　前記第１入力側断熱体と前記第２入力側断熱体は、熱伝導率が５～２０倍異なる断熱体である
    　ことを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  6. 　請求項１～５のいずれかに記載の深部体温計測用プローブにおいて、
    　前記第１入力側断熱体及び前記第２入力側断熱体の側面に、前記第１入力側断熱体及び前記第２入力側断熱体よりも熱伝導率が高い伝熱体が設けられている
    　ことを特徴とする深部体温計測用プローブ。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の深部体温計測用プローブと、
    　前記深部体温計測用プローブの前記第１入力側温度センサー及び前記第２入力側温度センサー、並びに、前記第１出力側温度センサー及び前記第２出力側温度センサーによって計測された温度を用いて深部体温を推定する深部体温推定手段と、を備える
    　ことを特徴とする深部体温計。
  8. 　請求項７に記載の深部体温計において、
    　前記深部体温をＴＢとし、
    　前記第１入力側温度センサー及び前記第２入力側温度センサー、並びに、前記第１出力側温度センサー及び前記第２出力側温度センサーによって計測された温度をそれぞれＴ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４としたとき、
    　前記深部体温推定手段は、
    　前記第１熱流測定系と前記第２熱流測定系の熱抵抗比Ｋについて
    　Ｋ＝[（ＴＢ－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）] ／[（ＴＢ－Ｔ１）（Ｔ２－Ｔ４）]
    の関係を用いて予め決定した前記熱抵抗比Ｋ、並びに計測された前記温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３及びＴ４を、
    　ＴＢ＝Ｔ１＋（Ｔ１－Ｔ２）（Ｔ１－Ｔ３）
    　　　　　／[Ｋ（Ｔ２－Ｔ４）－（Ｔ１－Ｔ３）］
    の関係に当てはめることによって前記深部体温ＴＢを推定するように構成されている
    　ことを特徴とする深部体温計。
PCT/JP2023/010657 2022-03-29 2023-03-17 深部体温計測用プローブ及び深部体温計 WO2023189748A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-053593 2022-03-29
JP2022053593A JP2023146418A (ja) 2022-03-29 2022-03-29 深部体温計測用プローブ及び深部体温計

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023189748A1 true WO2023189748A1 (ja) 2023-10-05

Family

ID=88201108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2023/010657 WO2023189748A1 (ja) 2022-03-29 2023-03-17 深部体温計測用プローブ及び深部体温計

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2023146418A (ja)
WO (1) WO2023189748A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133300A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Seiko Epson Corp 電子体温計及び体温測定方法
WO2016185905A1 (ja) * 2015-05-15 2016-11-24 株式会社村田製作所 深部体温計
WO2020171701A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-27 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Core body temperature sensor and method for the manufacturing thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011133300A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Seiko Epson Corp 電子体温計及び体温測定方法
WO2016185905A1 (ja) * 2015-05-15 2016-11-24 株式会社村田製作所 深部体温計
WO2020171701A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-27 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Core body temperature sensor and method for the manufacturing thereof

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SIM S. Y., , H. J. BAEK, G. S. CHUNG, K. S. PARK: "AN APPROACH OF REDUCING MEASURE TIME OF NONINVASIVE THERMOMETER - Application of Curve-fitting Method and Autoregressive Model for Reducing the Measure Time of Dual-heat-flux Thermometer", PROCEEDINGS OF BIOSIGNALS. INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIO-INSPIRED SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING 2011; 26-29 JAN. 2011; ROME, ITALY (BIOSTEC 2011), INSTICC PRESS, PORTUGAL, 1 January 2011 (2011-01-01) - 29 January 2011 (2011-01-29), Portugal , pages 540 - 543, XP093093927, ISBN: 978-989-8425-35-5, DOI: 10.5220/0003287305400543 *
YIHUI ZHANG; RICHARD CHAD WEBB; HONGYING LUO; YEGUANG XUE; JONAS KURNIAWAN; NAM HEON CHO; SIDDHARTH KRISHNAN; YUHANG LI; YONGGANG : "Theoretical and Experimental Studies of Epidermal Heat Flux Sensors for Measurements of Core Body Temperature", ADVANCED HEALTHCARE MATERIALS, WILEY - V C H VERLAG GMBH & CO. KGAA, DE, vol. 5, no. 1, 7 May 2015 (2015-05-07), DE , pages 119 - 127, XP072462291, ISSN: 2192-2640, DOI: 10.1002/adhm.201500110 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023146418A (ja) 2023-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11686626B2 (en) Apparatus, systems, and methods for non-invasive thermal interrogation
JP4751386B2 (ja) 温度測定装置
JP7151607B2 (ja) 温度測定装置および温度測定方法
CN110375883B (zh) 基于主动热流控制的体温计及其测温方法
EP3666179A1 (en) Core body temperature sensor system based on flux measurement
CN110840416B (zh) 一种无创人体核心温度检测探头及方法
JP5821449B2 (ja) 温度測定システム及び温度算出方法
CN109115368B (zh) 一种非侵入式核心温度测量探头及获取核心温度的方法
Matsunaga et al. Non-invasive and wearable thermometer for continuous monitoring of core body temperature under various convective conditions
WO2023189748A1 (ja) 深部体温計測用プローブ及び深部体温計
CN114235210A (zh) 一种核心体温测量方法和装置
Zhang et al. A dual-thermistor probe for absolute measurement of thermal diffusivity and thermal conductivity by the heat pulse method
CN207236780U (zh) 一种医用血液流速检测手环
Fang et al. Optimization of a wearable device for core body temperature monitoring based on the dual-heat-flux model
Randall et al. Measuring fetal and maternal temperature differentials: a probe for clinical use during labour
JP7351416B2 (ja) 設置状態判定方法、および設置状態判定システム
JP2012073128A (ja) 体温計
Finvers et al. Wireless temporal artery bandage thermometer
Liang et al. Microfabricated thermal conductivity sensor: a high resolution tool for quantitative thermal property measurement of biomaterials and solutions
Dollberg et al. Evaluation of a new thermometer for rapid axillary temperature measurement in preterm infants
CN111473888B (zh) 一种体温计及基于腕部体温计算核心体温的方法
WO2024004375A1 (ja) 深部温度計測用プローブ及び深部温度計
WO2022064552A1 (ja) 温度推定方法、温度推定プログラムおよび温度推定装置
WO2022113331A1 (ja) 温度推定方法、温度推定プログラムおよび温度推定装置
Matsunaga et al. In-vivo Experiment Using a Miniaturized Probe of a Core Body Thermometer for Convection Changes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23779764

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)