(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
皮膚表面上あるいは近接して設置される本体を有する身体機能感知支持構造物であって、
前記本体は、アームと、測定部と、身体部分取り付け部と、前記測定部に電気的に接続されたワイヤーとを有し、
前記ワイヤーは、前記アームに固着されかつ前記身体部分取り付け部で終わり、前記測定部からの信号を分析するための分析システムに連結されており、
前記測定部は、
前記皮膚表面からの熱エネルギーを受け取る少なくとも一つの熱センサー、
輻射線放射器と前記皮膚表面から輻射エネルギーを受け取る輻射線検出器とからなる輻射線測定器、
発光器と前記皮膚表面から反射光を受け取る受光器とからなる光測定器、
放射器と前記放射器によって発生させられる反射エネルギーを検出する検出器とからなるエネルギー測定器及び前記皮膚表面から赤外線エネルギーを受け取る赤外線検出器から選ばれる少なくとも一つを有し、
前記アームは、前記測定部を脳トンネル（ＢＴ）に近接してまたは脳トンネル（ＢＴ）上に位置決めするように調整可能であり、前記アームはまた前記測定部が前記脳トンネルに向かうように前記測定部を付勢し、前記アームはまた形状記憶合金または記憶を有するプラスチックあるいはポリマーを含み、前記アームはまた回り継ぎ手、回転機構及び／またはスライド機構を有し、さらに、前記アームはまたバネ能力を有する及び／または圧縮能力を有する材料を有し、  前記輻射エネルギーは、物理的パラメーターの輻射特徴に基づいて、皮膚表面の下にある領域の物理的パラメーターを指し示し、
前記反射光は生物学的パラメーターを指し示し、
前記輻射線放射器及び前記輻射線検出器、前記発光器及び前記受光器、前記放射器及び前記検出器はいずれの一対も、お互いに近接して配置された測定部の同じ周辺縁部に近接して配置され、
前記少なくとも一つの熱センサーは、前記測定部が有する絶縁材料によって部分的に固まれており、その結果前記皮膚表面からの熱エネルギーを受け取る少なくとも一つの熱センサーが前記絶縁材料によって熱エネルギーの漏れを防止され、
前記身体部分取り付け部は、可撓性で平面状の形状であって、接着面を有し、かつ前記アームに接続していることを特徴とする身体機能感知支持構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体機能の測定のため、及び測定によって示された異常状態を管理するための生理学的トンネル内に位置する支持構造物及び感知構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
干渉成分や変動が、測定された生物学的パラメーターに臨床的価値があることを妨げる誤りの重要な原因と紹介され得る。上記干渉成分を回避し、邪魔の入らない信号を成し遂げるために、侵入、半侵入の手法が使用されている。そのような手法は、長期間の連続モニタリングを供給することに困難さを含む多数の欠点を持つ。非侵入の手法もまた必要とされる臨床的有用性を配達することに失敗した。上記干渉成分や測定される生理学的パラメーターに関する信号を大幅に超える背景の雑音の存在により、干渉成分の存在によって特徴づけられる皮膚上へのセンサーの配置は、臨床的に有益なまた正確な信号を得ることを許さない。
【０００３】
人間及び動物の体の熱の状態を測定する最も精密、正確、及び臨床的に有用な方法は、脳の温度を測定することによる。脳の温度測定は、病気及び健康に等しく両方の重要な普遍的な指針であり、また感情状態によって人為的に変化することができない唯一の生命信号である。他の生命信号（心拍数、血圧、及び呼吸数）は、すべて感情状態又は自発的努力によって影響を受けたり人為的に変えることができる。
【０００４】
身体の温度は、遠赤外線放射として熱を放射する血液の温度によって決定される。脂肪組織は遠赤外線を吸収し、身体は事実上皮膚に付着した脂肪組織層に完全に保護されている。それゆえ脂肪組織の存在によって特徴づけられた皮膚上に置かれたセンサーを用いた前述の技法のため、皮膚を用いた温度測定は、精密さや正確さには達しなかった。
【０００５】
非侵入型で脳温度を測定することは現在の技術では不可能なため、身体の内部温度、芯温度とも呼ぶ、を測定する試みが行われた。内部（芯）温度を測定するために、泌尿器管や直腸又は食道の中に温度センサーと共にカテーテルを挿入することから成る、侵入型の、人為的で、不便な、そして高価な方法が現在使われている。しかしそのような方式は、日常の測定には適していず、又その方法は痛みがあり、致命的な合併症の可能性を持つ。
【０００６】
半侵入型手法も検討されている。Abreuは、Ｕ．Ｓ．特許NO. 6,120,460においてまぶたで形成されるポケットの中のコンタクトレンズを用いて連続的に芯温度を測定する装置及び方法を発表した。しかしコンタクトレンズは、医者の処方を必要とする半侵入型装置であり、時には幼児、また大人でさえ目の中にコンタクトレンズを設置することは簡単ではなくそして殆どの人は目に触られるのが怖いのである。
【０００７】
先行技術において温度の連続及び／又は芯の測定に関していくつかの欠点及び制限がある。
【０００８】
今日の温度測定は、非連続で、芯ではなく、又看護人に頼るものである。看護人は、体温計を患者の口、直腸或いは耳に差し込まなければならない。芯温度を得るためには、看護人は体の内部にチューブを侵入的に置き、それは感染や犠牲の大きい合併症を引き起こす可能性がある。
【０００９】
病院内での日常作業を基準とした及び／又は連続的な芯温度測定は、とても難しく、危険である。なぜならそれは、身体の中にチューブを挿入する又は錠剤型の体温計を摂取することによる侵入型処置を必要とするからである。錠剤型の体温計は、下痢を引き起こすかもしれず、身体の温度ではなく、摂取した液体又は食物の温度を測定しているかもしれず、又その錠剤が、すい臓や肝臓の導管を閉塞する場合、致命的な合併症をおこすかもしれない。皮膚の上にセンサーを置くことは、脂肪組織を含むたくさんの干渉成分の存在のため、臨床的に有用な測定を供給しない。
【００１０】
皮膚上にセンサーを簡単に置くことによって、正確で臨床的に有用な測定を取得することは、脳温度だけでなく、代謝パラメーター、物理的パラメーター、化学的パラメーター等においても不可能である。一つの重要な成分は、脂肪組織の存在である。脂肪は人によって様々であり、年齢によって様々であり、脂肪容量は同一人物においても時間によって様々であり、脂肪は血管からくる信号を弱め、熱を吸収し、邪魔の入らない遠赤外線放熱の配達を妨げ、測定される成分によって身体の内部と皮膚表面上に置かれた外部センサーとを伝わる距離を増加させる。
【００１１】
非侵入型で、便利にそして連続的に、皮膚上に置かれたセンサーによって、痛みが無く、簡単で、外部のしかも安全な方法で脳温度をモニターすることができる方法及び装置を明らかにする要望がある。
【００１２】
さらにまた、便利に非侵入型で安全にしかも正確に、代謝パラメーター、物理的パラメーター、化学的パラメーター等を含む生物学的パラメーターをモニターすることができる方法及び装置を明らかにする要望がある。
【００１３】
邪魔の入らない、連続的な生物学的信号の獲得のために、生理学的トンネル（physiologic tunnel)上にセンサーを配置することによって生物学的パラメーターの測定が可能な装置及び方法を明らかにする要望がある。
【発明の開示】
【００１４】
［発明の要約］
本発明は、先行技術の要望を効果的に処理する、方法、装置及びシステムを提供する。
【００１５】
概して、本発明は、生物学的、物理的、及び化学的パラメーターを測定するために、生理学的トンネルにアクセス（access)するように設計された、個別で又は組み合わせて使用されることが可能な、感知システム及び報告手段一式を提供する。解剖学的に及び生理学的に言えば、本発明で発見されたトンネル(tunnel)は、邪魔されない生理学的信号を外部に伝達する解剖学上の小道(anatomic path)である。上記トンネルは、身体内の機能（信号）源と皮膚上に位置するトンネル末端の外部点との間の直接的な邪魔の入らない接続から成る。生理学的トンネルは、身体の生理学上の連続的な完全なデータを伝達する。身体の中からの邪魔されない信号は、トンネル末端の外部点へ伝達される。トンネル末端の皮膚上に設置されたセンサーは、干渉成分や誤差源なしに最適の信号を獲得できる。
【００１６】
本発明は、トンネル末端の皮膚上のセンサーを位置決めする支持構造物を含む。本発明は、脳温度、脳機能、代謝機能、流体力学機能、水和状態(hydration status)、血流力学機能、身体化学等を直接的に測定する装置を明らかにする。構成素子は、使用者の生理学的状態についての正確で、臨床的に有用な情報を供給するために、生理学的トンネルにアクセスするように適合させた感知システムと共に、パッチ（patches)、クリップ(clips)、眼鏡、頭に着用する用具(head mounted gear)等を使用し、生物学的パラメーターを測定するための装置及び方法、またモニターされた生物学的パラメーターにより適切な報告手段及び警報手段を備えることによって、使用者の生命を保護し、強化するのを助け、使用者の安全と性能を高めるための、装置及び方法を含む。他の構成素子は、測定された生物学的パラメーターに基づいて直接的又は間接的に行動を引き起こしたり、他の装置に作用したり、または他の装置或いは製造品を調整することを供給する。
【００１７】
生物学的パラメーターを測定するよりよい方法への探索は、人間と動物における脳温度トンネル(Brain Temperature Tunnel)（ＢＴＴ）と他の生理学的トンネルの発見を含む、長期間の注意深い研究となった。本発明は、身体の生理学的トンネルを認める最初のものであった。また本発明は、そこにおいて干渉成分の存在や測定される信号を超過するような背景のノイズなしに測定が行うことができ、最適な信号が得られる皮膚表面上のトンネル末端を認める最初のものでもあった。また本発明は、主な入口点(main entry point)を含むトンネルの位置と特別な幾何学的形を認め、又正確に地図を書いた最初のものでもあった。本発明は又、最適な信号の獲得のための主な入口点に、感知システムを正確に位置決めすることを認めた最初のものでもあった。トンネルの異なる面を正確に測定するための、赤外線放射を特徴づけるソフトウエアの開発を含む注意深い研究が企てられている。この研究は、生理学的トンネルの末端における皮膚の限られた領域に位置決めされたセンサーによって、人間及び動物において脳（芯）温度や他の身体的パラメーターの測定が非侵入型の連続的手法で成し遂げることができることを確定する。
【００１８】
脳の温度は、生命保護と人間の動作に関する基本的な機能及び重大な因子である。脳組織は、高温及び低温のどちらによっても、身体の中で熱的損傷を最も受けやすい組織である。脳温度は、身体の熱的状態を決定する臨床的に最も重要なパラメーターであり、脳は身体の重さのたった２％に相当することを考慮すると異常な事実であるが、人間の脳は、身体で作られる熱の１８から２０％の原因である。脳内で発生する熱エネルギーの殆どの量は、限られた空間の中に閉じこめられており、頭皮、頭蓋骨、脂肪、及びＣＳＦ（脳脊髄液）が絶縁層を形成する。本発明によるＢＴＴの認識は、絶縁の障壁を迂回して、脳の生理学及び物理学に、内部への直接的なつながり(connection)を提供する。
【００１９】
解剖学的及び生理学的に話すと、脳温度トンネルは、脳内部の熱源とトンネル末端の外部点との間の連続的、直接的及び邪魔されないつながりから成る。脳内部のトンネルの一つの末端での物理学的及び生理学的出来事は、皮膚上の反対側の末端で再現される。ＢＴＴは、トンネルを通じて熱吸収成分による干渉なしに、完全な直接的な熱の移動が可能であり、換言すれば遠赤外線放射を吸収することができる成分は、脳内の血液によって熱として伝達される。ＢＴＴを定義するには６つの特性が必要とされる。これらの特性は、以下のようである。
【００２０】
１）熱吸収成分がない領域、すなわちその領域は脂肪組織を含んではならない。これは、温度トンネル（temperature tunnel)を限定する重要で必要な特性である、
２）その領域は、熱の完全な量を運ぶために血管に末端分枝を必ず持ち、
３）末端分枝は、脳からの血管の直接的な分枝でなければならなく、
４）末端分枝は、例えば筋肉のような厚みのある構造物による熱の吸収を妨げるために皮相に位置しなければならず、
５）領域は、高い熱の移動を成し遂げるために、センサーと熱的エネルギー源の間には薄い、無視して良い界面を持たなければならず、そして
６）領域は、体温調節の動静脈短絡を持たない。
【００２１】
６つすべての特性は、目頭腱上部の目の内角と上まぶたの内側１／３内とに隣接した目頭領域(medial canthal area)の皮膚上に存在する。さらに詳しくは、皮膚上のＢＴＴ領域の末端は、目頭腱の目の内角から測定して直径約１１ｍｍであり、約６ｍｍ上方に伸び、その後上まぶたにむかって、つののように別に２２ｍｍの突起が伸びている。
【００２２】
ＢＴＴ領域は、身体の中で唯一脂肪組織がない領域であり、さらに末端分枝によって供給され、脳血管系から来る皮相の血管を持ち、薄い界面を持ち、体温調節の短絡を持っていない。ＢＴＴ領域は、海綿静脈洞に直接つながる上眼静脈の末端分枝によって供給され、上記海綿静脈洞は、熱エネルギーを集め、貯蔵する脳内の静脈経路の内皮系のシステムである。ＢＴＴ領域から供給される血管は体温調節の動静脈短絡がなく、目の内角に隣接する皮膚上で、また上まぶたのちょうど最初の目頭領域の上向きに終わっている。赤外線画像の黒白写真と同様にカラーでも見ることができるように、血管は邪魔の入らない熱を目頭領域と上まぶたの皮膚へと運ぶ。脳からの邪魔の入らない熱の放射は、トンネル末端の皮膚表面へ運ばれる。熱は、トンネル末端に位置する脂肪のない皮膚領域に運ばれる。熱を運ぶ血管は、皮膚のちょうど下に位置し、そのため厚みのある構造物による赤外線放射の吸収がない。
【００２３】
血管がもし深部に存在したならば、他の組織や化学成分が熱を吸収し、そのため測定の臨床的有用性が無効になったであろう。そこには、直接的熱移動があり、ＢＴＴ領域の皮膚は、身体の中で最も薄い皮膚であり、体温調節の動静脈短絡がない。最適な体温測定のためのとても重要な面は、脂肪組織による邪魔が入らず、直接的熱移動であることである。
【００２４】
トンネルの末端上の身体内でこの特別な個性的な領域に脂肪組織がないことによって、邪魔のない信号を獲得できる。赤外線画像写真に見られることが出来るように、これら６つの素子が組み合わさることで、ＢＴＴ領域における直接的熱移動の形で、脳からの赤外線放射の邪魔のない完全な放射が行われる。ＢＴＴと生理学的トンネルもまた、その「目標領域」としてこの記載を参照する。
【００２５】
物理的観点から、ＢＴＴは、高い総放射力と高い熱流出量とにより、脳の熱エネルギートンネル(Brain Thermal Energy tunnel)に相当する。脳の温度は、代謝率によって製造される熱的エネルギーと脳へと動脈供給によって運ばれる熱的エネルギーを足したものから、大脳の血液流出によって運び出される熱を引いたものの間のバランスによって決定される。組織と毛細血管の間の熱の対流は活発で、大脳静脈の血の温度は大脳組織と平衡状態となる。それゆえ、脳の実質の温度と熱エネルギーは、大脳静脈血液の温度と熱エネルギーを測定することで評価されることができる。上眼静脈は、直接的な邪魔のない海綿静脈洞へのつながりを持ち、ヘモクリット値４５％において３．６Ｊ．ｍｌ−１．（℃）−１の容量の熱エネルギーを持つ大脳静脈血液を運ぶ。大脳の熱力学的応答と、熱的エネルギー及び脳温度は、大脳静脈血液によって伝えられる熱エネルギーを捕らえるためのセンサーをＢＴＴの末端に設置することによって評価されることができる。
【００２６】
ＢＴＴと生理学的トンネルに関する研究は、以下の様々な活動や調査を含む。１）粘膜と表層身体領域の生体外での組織学的解析、２）人間と動物の外部領域の体温測定の生体内研究、３）生体内の熱源の機能的血管造影法測定、４）ＢＴＴ領域の組織形態学計量における特色の形態学上の研究、５）ＢＴＴ領域における熱電対、サーミスター及び遠赤外線を用いた生体内温度測定、６）内部の目の構造によるＢＴＴ領域測定と今日の一般的な最も使用されている（経口の）温度測定法の比較、７）ＢＴＴの温度安定性を調査するための低温と熱の挑戦(challenge)、８）赤外線画像と等温線の測定。トンネルの幾何学的形を測定するソフトウェアもまた開発され、使用された。参考温度とＢＴＴ領域の温度との同時測定が、前もって同等に校正したサーミスターを用いて行われた。実験とデータ収集のために多数のチャンネルを持つ特別回路が設計された。
【００２７】
ＢＴＴ領域の温度測定は、ＢＴＴ領域と中枢神経システムの延長である目の内部結膜の解剖学的構造との間の温度信号は殆ど同一であることを示した。実験の中で用いられた、目の内部結膜の解剖学的構造での温度測定法は、ＡｂｒｅｕのＵ．Ｓ．特許 NO. 6,120,460と6,312,393に記載されていた。平熱においてＢＴＴでは３７．１℃（９８．８°Ｆ）に、内部目からは、３７℃（９８．６°Ｆ）に相当するように、ＢＴＴと内部目との体温の平均値は、０．１℃（０．１８°Ｆ）以内であった。一般的な最も使用されている経口の温度との比較もまた行われた。ＢＴＴ領域の温度電圧信号は、経口と比較してＢＴＴ領域において０．３℃（０．５°Ｆ）相当、平均的に高めの体温が示された。
【００２８】
冷挑戦(cold challenge)と熱挑戦(heat challenge)を運動と熱部屋を通じて被験者は試験された。ＢＴＴ領域の温度の上がり下がりは、口腔内の上がり下がりと釣り合っていた。しかしながら温度の変化率は、ＢＴＴ領域の方が、口腔内よりも約１．２分速く、ＢＴＴ領域の温度は、０．５℃（０．９°Ｆ）高い場合があった。異なった集団を通してＢＴＴ領域の正確な位置を決定し、様々な解剖学上の変動を確認するために、異なる人種、性別、年齢による被験者が測定された。異なる被験者の赤外線画像の例に見られるように、ＢＴＴの位置は、大きな解剖学上の変動なしに、すべての被験者において同じ位置に存在した。
【００２９】
トンネルは、解剖学的に混み合った領域に位置し、そのためセンサーの位置決めは、トンネル末端と最適に提携する特別な形を要求される。トンネルの臨床的有用性は、解剖学的目標と支持構造物とに関係する、センサーの特別な位置決めによってのみ得られる。外部的形とトンネル末端の位置を限定するのに役立つ特有の解剖学的目標を持つ特別な位置に、トンネルは位置する。センサーを位置決めするのにより望ましい場所であるトンネルの主な入口点は、なるべくなら支持構造物の外側縁にセンサーを位置することを要求する。生理学的トンネルにアクセスすることによって、生物学的パラメーターを測定するより望ましい実施例は、支持構造物の特別な形の位置に配置されたセンサーを含む。
【００３０】
支持構造物は、センサーを含むパッチを包含する。描写するために、上記構造物をトンネル末端の皮膚に固定する手段として接着剤を含むどんな構造物も、接着包帯である「バンドエイド」のような接着面を持つ細長いきれを含むパッチと呼ぶ。他の様々な取り付け手段が、接着剤や、張力圧縮付着のスプリングと合体させる設計、及び弾性の、ゴムの、ゼリー状のパッド等のような他の取り付け手段に基づく設計とを含んで使用されることが出来る。
【００３１】
信号の最適な獲得のために、パッチはトンネル末端のセンサーの位置に適応している。トンネルとセンサーとを安定的に並置させるために、接着剤と他の手段の組み合わせ、例えば留め具や圧力のようなものも使うことも出来るが、パッチは、皮膚に対峙しておいてある接着剤の裏張りを持つことによって、その領域にむしろしっかりと固定される。
【００３２】
支持構造物もまた、クリップを持つか又は接着剤があっても無くても良いがトンネル末端に位置し、圧力手段によってその領域にしっかりと固定されている構造物を持つ。トンネル末端の皮膚に上記構造物をしっかりと固定するために圧力手段を用いるあらゆる構造物を、クリップと称する。
【００３３】
頭に着用する構造物は、トンネル末端にセンサーを設置するための頭又は首に取り付ける構造物で、かつトンネルに隣接する付属物を持つヘッドバンド、バイザー、ヘルメット、ヘッドフォン、耳をくるむ構造物等を持つものである。この記載の目的のために、テンプアラート(TempAlert)は、この中では、ＢＴＴ領域の温度を測定し、測定値を報告する手段を持ち、値がある一定のレベルに到達したときに作動する警報装置を組み入れることも出来るシステムと呼ばれる。さらに支持構造物は、トンネル末端に位置する感知装置を持つあらゆる品物を含むことが出来る。
【００３４】
さらにまた支持構造物は、眼鏡の目頭部品(medial canthal pieces)を含む。目頭部品もまたここでは、目頭当て(medial canthal pad)と呼ばれ、トンネルの頂上の目頭領域の皮膚上に感知装置を位置するパッド又は部品を含む、その目頭部品は眼鏡に永久的に付けるまたは取り付けるものである。トンネルにアクセスする眼鏡に組み入れたあらゆる感知装置は、固定されていても取り外し出来るものでもすべてここでは、物理的及び化学的パラメーターを感知する装置を含むＥｙＥＸＴと呼ぶ。トンネルと接触する部分を持つ視覚機能又は目の保護、又は顔の保護を持つあらゆる製造品をここでは眼鏡と呼び、伝統的な眼鏡、処方眼鏡、読書用眼鏡、サングラス、あらゆるタイプのゴーグル、マスク（ガスマスク、外科用マスク、布マスク、ダイビングマスク、眠るためのアイマスク等を含む）、安全眼鏡などを含む。
【００３５】
脳温度測定のために、トンネル領域は、目頭領域と目の内角上方面とから成る。脳の機能測定のためには、トンネル領域は、主として上方まぶた領域から成る。代謝機能測定には、トンネル領域は目の内角と上及び下まぶたの両方に隣接する領域から成る。
【００３６】
代謝機能、脳機能、免疫原性機能、物理パラメーター、物理化学的パラメーター等の測定は、生理学的トンネルにアクセスするセンサーを持つ様々な種類の支持構造物を含む。センサーは、目の内角に隣接してすぐの皮膚に、望ましくは目頭領域の上方領域内に並んで配置される。センサーは、又上まぶたの内側１／３に配置することも出来る。センサーは、最も望ましくはトンネルの主な入口点、目の角から２，５ｍｍ内側で目の内角から約３ｍｍ上方の皮膚の上に配置される。主な入口点の直径は約６ｍｍから７ｍｍである。トンネルの主な入口点へセンサーを配置することは、身体の物理的及び化学的パラメーターを測定する最適な位置を提供する。
【００３７】
目標領域の皮膚に接触するセンサーの他にも、皮膚と接触しないセンサーも同様に使用できることが知られている、例えば赤外線を基礎とした温度測定システムも使われることが出来る。測定は、総放射は吸収温度の１／４の力に比例するという物理のＳｔｅｆａｎ−Ｂｏｌｔｚｍａｎ法則とピーク波長の生成物と温度は一定であるというＷｉｅｎ置換法則に基づいている。本発明の非接触の赤外線装置の視野は、皮膚上のＢＴＴ領域の大きさと幾何学的形にあうように適合させる。
【００３８】
その適用に必要とされる視野を獲得するために、その技術で知られている様々なレンズが使われることが出来る。例えば、ただしこれに限定するものではないが、サーモパイル(thermopile)が適用されることができ、皮膚上のＢＴＴ領域の主な入口点をねらった視野を持つように位置を定められることが出来る。その後、信号は増幅され、電圧出力に変換され、及びＭＣＵ（マイクロコントローラー）によってデジタル化される。
【００３９】
この赤外線ベースのシステムは、本発明のあらゆる支持構造物のような身体と接触している支持構造物と統合されることも出来る。付け加えると、本発明の赤外線ベースのシステムは、身体から完全に離れた、持ち運びできる、又は手でつかめるユニット（unit)として統合されることが出来ると考える。本発明の装置は、測定を実行するために、ＢＴＴ領域に装置を向けるオペレーターによって保持されることも出来る。さらに該装置は、患者を不快にすることなしに、生物学的パラメーターを測定するＢＴＴ位置に快適に位置するために形成された延長部分を持つ。ＢＴＴにおける皮膚に接触した延長部分は、解剖上の目標とＢＴＴ位置の幾何学的形とサイズとにそって形成されている。ＢＴＴ位置から放射される放射物を受け取るために、赤外線放射センサーは皮膚に接触した延長部分に位置決めされる。
【００４０】
本発明は、トンネル末端の皮膚領域上の感知装置を位置決めする工程と、測定された生物学的パラメーターに相当する信号を作り出す工程と、及び測定されたパラメーターの値を伝達する工程とを含む生物学的パラメーターを測定する方法を提供する。
【００４１】
それは又、ＢＴＴ位置を含む視野においてＢＴＴ位置に赤外線検出器を位置決めする工程と、及び測定された赤外線放射に相当する信号を作り出す工程とを含む、非接触の赤外線温度測定による生物学的パラメーターを測定する方法も含む。生物学的パラメーターは、温度、血液化学、代謝機能等を含む。
【００４２】
温度と血液成分の化学解析を行う能力は血液灌流と比例する。本発明では、トンネル領域は、ここでは目標領域とも呼ぶが、頭の中の最も高い皮相の血液灌流を持ち、脳と直接につながると考えられており、又その血管は、海綿静脈洞の直接支流であり、体温調節の動静脈短絡がないと考える。また身体と目からの赤外線放射を測定した実験写真に見られるように、目標領域が身体の表面で最も高い温度を持つと考える。
【００４３】
目標領域は、すべての身体において最も薄く均質な皮膚を持つだけでなく、脂肪層がない唯一の皮膚領域であることが発見された。脂肪は、放射物を有意な量吸収するので、信号の有意差のある減衰が起こる。さらに他の皮膚領域は、人毎の脂肪組織の大きな変動又年齢による脂肪組織の大きな変動のため、不明確で不正確な信号のみ提供する。この脂肪組織による干渉は、目標領域においては起こらない。さらに目標領域の結合された特徴は、身体の残りの皮膚とは反対に、正確な信号及び、背景ノイズを遙かに超えるノイズ割合の良い信号を得ることが出来る。付け加えると、身体の他の部分の皮膚表面で得られたそのような身体温度は、環境により変化しやすい。
【００４４】
本発明の他の重要な発見は、目標領域は環境の変化に影響されないことを実証したことである（冷及び温挑戦を含む実験）。目標領域は、安定した温度を持ち、環境条件に抵抗する、温度測定に最適な場所を提供する。脳と直接的つながりを持つことが発見された目標領域は、環境によって影響を受けず、自然の完全な熱的封印と安定的な芯温度を提供する。本発明の装置及び方法は、熱吸収成分の干渉なしに、脳からの熱源に直接接触する皮膚上の温度センサーを非侵入型の場所に用いることによって、必要とされる正確さと臨床的な有用性を獲得する。
【００４５】
目標領域はきわめて血管が発達しており、また大脳血管系の直接的分枝が皮相的に配置されていて脂肪層なしに薄い皮膚によって覆われている唯一の皮膚領域である。目の静脈の末端分枝の主要な大血管が、ＢＴＴ領域の右側に位置し、内まぶた動脈と内眼窩静脈とによって目頭腱のちょうど上部に供給される。脂肪や体温調節の動静脈短絡なしに、特別な領域で終わる末端の皮相的血管によって供給される皮膚上のＢＴＴ領域は、脳温度、代謝機能、物理的信号、例えばグルコース濃度のような、身体化学的性質等を含む邪魔のない生物学的信号の皮相的な源を提供する。
【００４６】
赤外線分光法は、その特異な分子振動パターンによる物質の同定をするところの、物質による赤外線放射の吸収が、電磁気スペクトルの赤外領域において、特異な共鳴吸収ピークを描くことに基づく技術である。各々の化学物質は、特異な方法で赤外線放射を吸収し、各原子及び分子配列によるそれぞれ独自の吸収スペクトルと振動的及び回転的振動パターンとを持つ。この独自の吸収スペクトルは、それぞれの化学物質に基本的に独自の赤外線スペクトルを持つことを認め、又それぞれのそのような物質の同定に使用できる指紋又はサインと呼ばれる。様々な赤外線波長を含む放射は、測定された物質において放射され、放射の吸収量は、Ｂｅｅｒ−Ｌａｍｂｅｒｔの法則によって測定された上記化学物質の濃度に依存する。
【００４７】
例えば脂肪、骨、筋肉、靱帯及び軟骨の干渉成分や変数は、背景のノイズが興味ある物質の信号を遙かに超える場合特に重大であるところの、明らかな誤差の源を引き起こす。このような干渉成分領域は、ＢＴＴ領域の皮膚上には存在しないため、ＢＴＴ領域に設置された感知システムは、分光器に基づく測定に含まれる最小のノイズを持つ最適な信号を獲得出来る。
【００４８】
例えば脂肪組織のような主たる変数や誤差の源が目標領域には存在しないため、本発明で明らかにされた、支持構造物にまとめられた分光器装置は、正確に非侵入型に血液成分を測定出来る。付け加えると、例えば筋肉、軟骨及び骨のような電磁気的エネルギー放射を干渉する他の重要な成分も又目標領域には存在しない。赤外線放射を伝達する血管は皮相的に位置し、他の構造物の邪魔なしに赤外線放射はトンネル末端に伝達される。赤外線放射を遮る唯一の構造物は、赤外線波長を吸収しない非常に薄い皮膚だけである。本発明は、トンネル末端において血液成分濃度の正確で明確な決定が出来る臨床的に有用な測定を提供する赤外線分光器手段を含む。
【００４９】
電磁気エネルギーが目標領域に伝達されるので分光法に付け加えて、本発明は目標領域からの遠赤外線熱放射を通じて興味ある物質を測定する装置及び方法も明らかにする。さらに近赤外線分光や熱放射の他に、電気エネルギーの適用による皮膚を通じた液体の通過増加と共に、イオン泳動又は逆イオン泳動による流量増加としての電気浸透を含む他の装置が、目標領域における興味ある物質の測定法として明らかにされる。さらに皮膚を通じた光学装置もまたトンネルにアクセスするように配置された上記装置と共に目頭部品、修正された鼻当て（modified nose pads)及び眼鏡のフレームを含む支持構造物にまとめることが出来る。
【００５０】
例えば、グルコースの流出量を増加させるのにアルカリ塩を使用するように、流出量の化学的促進因子、erectroporation法や他の装置と同様に現行の超音波の適用もトンネルの位置の透過を増加させるのに使用することが出来ると考える。付け加えると、レーザーや皮膚を通る他の装置を用いて目標領域に小孔を増加させ、その後にＢＴＴ位置上に化学成分を計測できる感知装置を配置させることが出来る。
【００５１】
さらにまた、例えば眼鏡のフレームやパッドのような支持構造物の中に搭載、又は配置された貯蔵器（reservoirs)は、イオン泳動、音響泳動、電気圧縮、電気泳動、化学又は物理的浸透促進因子、静水圧等を含む様々な装置によって、ＢＴＴ位置に物質を経皮的に運ぶことが出来る。
【００５２】
実際の血中酸素量を測定するのに加えて、本発明は酸素飽和と酸化ヘモグロビン量を測定する装置も明らかにする。この実施例の中には、支持構造物の目頭部品又は眼鏡の修正された鼻当てが９４０と６６０ナノメーターの２波長において光るＬＥＤを含む。血液の酸化が変化するにつれて、上記２つの周波数によって伝導する光の比率が酸素飽和を示しながら変化する。血液レベルが生理学的脳トンネルの末端において計測されるため、運動目的や健康モニタリングに最も価値のある主要なパラメーターである脳の動脈血中の酸化ヘモグロビンの量が測定される。
【００５３】
本発明は、皮膚上のＢＴＴ領域に電磁気放射を向ける工程と、結果となる放射に対応する信号を作り出す工程と、及び信号を計測された生物学的パラメーター値へ変換する工程とを含む生物学的パラメーターの測定方法も明らかにする。
【００５４】
受動的無線伝送又はケーブルによる伝達の他に、支持構造物内に搭載された超小型化したバッテリーを含む能動的送信器を用いた能動的無線伝送もまた使用されることが出来る。受動送信器は、外部源から供給されたエネルギーによって動く。トランセンサー(transensor)は、生物学的パラメーターの値を示す異なる波長を用いて信号を遠隔地に伝送する。超音波小回路も又支持構造物に搭載することが出来、目標領域において化学的及び物理的変化をとらえることが出来るようにセンサーによって調整されることが出来る。音は無線波よりも水によって減衰しにくいため、信号は、特に水中下では、変調された音信号を用いて伝送されてもよい。
【００５５】
一つの望ましい実施例は、着けられるように適合させた、又はトンネルに接着剤によって接着させた、構造上の支えを持つパッチと生物学的パラメーターを測定するセンサーと動力源とマイクロコントローラ及び送信器とを含む支持構造物から成る。部分品は合体して一つのシステムにすることが出来るし、又個々のユニットとして働くことが出来る。センサーは望ましくはパッチの外縁から７ｍｍ以内に配置される。本発明の装置は、温度を感知するために、パッチの外縁に配置する温度センサーを含むことが出来る。本発明の本質に従って感知部分をパッチの縁に配置さえすれば、送信器と動力源及び他の構成品はどのような大きさでも良く、かつパッチのどの部分に配置されていても又はパッチに結合されていても良い。パッチ内のセンサーは、目頭領域（目の内角）に隣接する皮膚の上に、かつ目頭腱から約２ｍｍの位置に配置される。センサーは、望ましくは電気的センサーを含むことが出来るが、例えばマイラーを含む温度変化に感応する化学物質のような非電気的システムも使用されることが出来る。
【００５６】
パッチの他に、生理学的トンネルにおける生物学的パラメーターの測定のための他の望ましい実施例は、目頭当てを含む。目頭部品は、トンネルにアクセスし、かつ着けられるように適応された又はトンネルに並置されて眼鏡に取り付けられたセンサーを持つ特別な構造物であり、また目頭部品は、構造上のささえと生物学的パラメーターを測定するセンサーと動力源とマイクロコントローラ及び送信器とを含む。部分品は合体して一つのシステムにすることが出来るし、又個々のユニットとして働くことが出来る。センサーはＢＴＴ領域に配置される。送信器と動力源及び他の構成品は、目頭当て内に、又は眼鏡のどの部分にでも配置されることが出来る。目頭部品又は眼鏡の鼻当ての延長部分は、ＢＴＴ領域に並置して置かれた感知装置を用いて生理学的トンネルにアクセスすることが許される。
【００５７】
本発明の装置は、目頭当てに配置された温度センサーを含む。温度測定のために感知システムは目の目頭角と上まぶたとを含む皮膚領域に配置される。目頭当て内のセンサーは、望ましくは目頭領域（目の内角）に隣接した皮膚上に配置される。脳温度測定の望ましい実施例の一つは、目頭当てから成るが、本発明の範囲内で脳温度や他の機能を測定するために、トンネルにとどき、かつ温度センサーを望ましくは鼻当ての外縁に装備する、幾何学的形とサイズを持つ鼻当てもまた含むことが出来ると考える。センサーを含み、ＢＴＴ領域に位置づけするのに適するような特別の幾何学的形を用いた特大の修正された鼻当ても又本発明に含まれる。
【００５８】
本発明の開示と本発明に従った解剖学的目標を用いることによって、センサーは正確にトンネル末端の皮膚上に位置決め出来る。しかしながら皮膚上にトンネルのサイズ又は幾何学的形に関する外部の目で見える印がないので、皮膚上のトンネル末端を目で見えるようにしたり、地図を作ったり又は測定するのに使用する付属手段が使用できる。これらの付属手段は、目頭当て又は眼鏡の修正された鼻当てに合うものが、特に使用されやすいであろう。
【００５９】
付け加えると、熱電対又はサーモパイルを用いた赤外線検出器が最大熱放射点を確認し、その領域の地図をかくための付属品として使用されることが出来る。赤外線画像システム又はサーモグラフィシステムは、望ましく使用されるだろう。この例において、眼鏡を販売している光学店は、熱画像システムを持つことが出来る。光学器械商(optician)や技術家(technician)等は、その領域の赤外線画像写真又はフィルムを撮りそして同時に各自の使用者のトンネルに配置する。その後、目頭当て又は修正された鼻当ては、その熱赤外線画像に基づいて各自の使用者に合うように調節されることが出来る。眼鏡は作製された熱画像に基づいて合わせられる。このことによって使用者の個々の要望に合わせてあつらえて作ることが許される。３次元カラー熱波画像として、大きな視覚効果と分解能を持ついくつかのものを含むいかなるサーモグラフィに基づくシステムも使用されることが出来る。
【００６０】
トンネルの位置をつきとめるために例えば光学店で使用されるところの、熱赤外線放射を測定する工程と、赤外線放射に基づく画像を作製する工程と、及び赤外線放射の一番高い量の領域を検知する工程とを含む方法を提供することも又本発明の特徴である。含まれることが出来る他の工程は、一番高い赤外線放射の領域に合うように支持構造物内のセンサーを調節することである。
【００６１】
上記支持構造物の一つは、目頭部品または眼鏡の鼻当てを含む。熱画像方法が、パッチを合わせるのに用いることが出来るが、目の内角のような不変の解剖学的目標と指標が一列に並んでいる、外部指標を持つことによって、パッチはトンネルに配置されることが出来る。眼鏡の目頭部品は正確な位置決めのための外部指標を持つことができるが、光学器械商は使用者の解剖学的構造に合わせて眼鏡を合わせるのに慣れているので、目頭部品或いは眼鏡の修正された鼻当ての外部指標よりも熱画像方法の方が、眼鏡をよりよく合わせることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
図１Ａから図１Ｚは、本発明の感知システム及び検知システムの望ましい実施例を示す。脳温度トンネル（ＢＴＴ）の解剖学上の形状及び身体上の形状のため、感知装置の特殊な寸法及び形状が要求されることに注目することが重要であり、そのことはここに開示する本発明の特殊な寸法及び構造によって反映されるだろう。それゆえ、図１Ａはここでは感知装置２０００と呼び、本質的に曲げやすい基質と、アーム２００４と、測定部２００６としての感知部と、を有する特殊化された本体２００２を含む特殊化された支持構造物２０００を示す。
【００６３】
感知装置２０００は図解するために、本体２００２、アーム２００４及び測定部２００６の３部分からなるように示される。本体２００２は線ＥＦ及び線ＣＤによって区分される。アーム２００４は線ＣＤ及び線ＡＢによって区分される。測定部２００６は線ＡＢによって区分され、感知装置２０００の自由端として働く。アーム２００４は測定部２００６と本体２００２とに結合される。センサーシステム２０００の本体２００２は望ましくは板形状からなることが出来、上記板は望ましくは、人間または動物の身体部分の輪郭に合う及び／または人間または動物の身体部分に適合するような本質的に曲げやすい特性を有する。板２００２は望ましくは接着手段または取り付け手段によって身体部分に取り付けられることが出来る。この記載の目的の身体部分とは人間や鳥類や昆虫のような他の種と同様にあらゆる種類の動物を含むあらゆる生き物の身体を含む。本体２００２はまた、ＢＴＴの近接領域またはＢＴＴ上に本体２００２をしっかりと固定するために用いられる接着面または他のあらゆる留め具、クリップでとめる手段等を含むことが出来る。
【００６４】
本発明は身体部分に着脱可能にしっかり固定され、脳トンネルからの生物学的パラメーターを測定するためのセンサーを有する、支持構造物２０００を含む。非接触検出器形状と同様に接触検出器形状を含む分析物あるいは組織を感知、分析、及び／または測定できるあらゆるセンサー、検出器、感知構造、分子、残基（moiety）、素子、輻射線検出器、一対の発光器−受光器、蛍光性素子などが、使用されることが出来、測定部２００６の中または上にまたはアーム２００４の端部に配置されることが出来、全ては本発明の範囲に該当する。センサー及び／または検出器は、上まぶたまたは下まぶたの上に或いは近接して配置されることが望ましく、さらに望ましくは上まぶたの上に或いは近接して配置されることがより望ましく、目とまゆげの間の領域の上に或いは近接して配置されることがさらに望ましい。
【００６５】
感知装置２０００は望ましくは、望ましくはしっかりとはりつけ、身体部分へ本体２００２を適合させる接着面を含む身体部分へ配置するための内表面と、身体部分から離れて配置するための外表面とを有する本体２００２と、センサー２０１０を脳トンネルに近接して、脳トンネル上に、または脳トンネルに対してしっかりと位置決めするために、位置調整可能な適合させる、本体２００２に結合されたアーム２００４と、及びセンサー２０１０を収容し、アーム２００４に結合する測定部２００６とからなる。本体２００２は物理的に身体部分に適合しており、望ましくは外部層と内部層とを含む。内部層は本質的に柔らかな材料からなり、接着面を有し、外部表面にはりつけられている。外部層は身体部分に適合し、安定した取り付けを提供するために薄い金属シートのような曲げやすい基質を含む。ワイヤーは望ましくは外部層に配置されるか、内部層と外部層の間に配置される。
【００６６】
感知装置２０００は図示する目的で３部品として示されているが、感知装置２０００は１部品として組みたてられた一体化した装置を含むことが出来る。感知装置２０００はまた、１部品として組み立てられるが、３つの異なる部分を有する一体化した１部品装置を含むことが出来る。付け加えると、例えば、アーム２００４及び測定部２００６は１部品として見なすことが出来る。ここに記載されたあらゆる部品の組み合わせ、すなわち本体、アーム及び測定部は、センサー、分子、または検出器のための支持構造物として使用されることが出来る。
【００６７】
図１Ｂは特殊化した本体２００２、アーム２００４及びセンサー２０１０を収容する測定部２００６を含む図１Ａの感知システム２０００を更に詳細に示す。センサーシステム２０００は望ましくは装置２０００を身体部分にしっかりと固定するためのプレート２００２を含み、さらに支持プレート２００２を測定部２００６に結合するアーム２００４を含む。アーム２００４は望ましくはプレート２００２に従って動くことが出来る位置調整可能なアームである。アーム２００４は、望ましくは形状記憶合金または記憶を有するプラスチックやポリマーを含む他の材料からなる。望ましくはアーム２００４は変形可能で記憶を有する。アーム２００４の端部２０２６は測定部２００６で終わる。アーム２００４は望ましくは位置調整可能なアームであるが、アーム２００４もまた硬いアームを含むことが出来る。アーム２００４の望ましい材料は、ステンレス鋼、アルミニウム等のような金属の薄いシート、または様々な種類のポリマーやプラスチックを含む。材料はまたゴム、シリコン、または他の材料も含むことが出来る。アーム２００４の端部にあるセンサー２０１０は、ワイヤー部２０６５を通って、ここでは生物学的パラメーターモニターとも呼ばれる読み取り及び処理回路２０１２に結合されている。センサー２０１０はセンサー２０１０から信号を受信し、生物学的パラメーターの数値を決定し、視覚表示や音声報告によることを含む数値を報告する生物学的パラメーターモニターに電気的につながれている。
【００６８】
本発明は、アーム２００４の自由端２０２６に沿って配置される測定部２００６のように荷重を支えるためにプレート２００２に硬く支持されたアーム２００４内の感知システム２０００のカンチレバー（cantilever）を使用することが出来る。アーム２００４は本体２００２の基部に固定され、本体２００２は、プレート；ヘッドバンド、眼鏡のフレーム、帽子、ヘルメット、バイザー、髪を保持するバレッタを含む頭に着用する用具にしっかりと固定されるハウジング；眼鏡のフレームまたは頭に着用する用具のフレーム、シャツを含むあらゆる種類の衣服、服装のような製造物品にしっかりと固定される硬い構造物；等として典型的に実施例に記載される支持構造物である。アーム２００４の自由端２０２６はセンサー２０１０が収容される測定部２００６に結合されている。従って、本発明の感知装置２０００は、力を分配し身体部分に圧力を加えることが出来るアーム２００４を有する。アーム２００４が位置決めされることが出来、及び／または身体部分に圧力を加える方法の一つはアーム２００４の形状記憶材料の効力による。身体部分に圧力を加えるあらゆる手段が、ばね荷重システムを含む感知システム２０００内に使用されることが出来、スプリングは本体２００２とアーム２００４の連結２０２４に位置することが出来、またスプリングはアーム２００４の自由端２０２６に位置することが出来る。身体部分へ測定部２００６をよりよく並置するように圧力を加えるために、例えば発泡体、スポンジ、ゲル、テンションリング、高炭素ばね鋼、合金ばね鋼、ステンレス綱、銅基合金、ニッケル基合金等のばね能力を有するあらゆる材料、他のあらゆる圧縮材料、ばね及び／または圧縮能力を有する他のあらゆる材料が感知装置２０００に使用されることが出来る。本発明はよりよい並置を考案する及び／または身体部分に圧力を加える装置と方法またはあらゆるセンサー、装置、検出器、機械、設備などによる物品を教示する。測定部２００６に収容されたセンサー２０１０は、従って例えば眼窩の頂部にある脳温度トンネル領域のような身体部分に圧力を加えることが出来る。
【００６９】
アーム２００４の端部は、望ましくはセンサー２０１０を収容する例えば測定部２００６のような、ふくらんでいる部分（bulging part）として終わる。アーム２００４はプレート２００２に従って動くことが出来、従ってアーム２００４の自由端２０２６に収容されたセンサー２０１０の動くことが出来る。感知システム２０００は身体部分用に記載されているが、感知装置２０００は工業環境や物体または物品の測定が必要とされる他のあらゆる環境に適用されることが出来る。実例としてセンサー２０１０は温度及び圧力センサーを含むことが出来、同時にプレート２００２は機械の横梁や壁のような支持構造物に取り付けられる。そしてセンサー２０１０は風船または表面にあてられ、従って風船または表面内の圧力及び温度の連続測定を提供する。本体２００２の表面の外側は本体２００２と身体部分や機械表面やあらゆる製造物品のような第２表面とをしっかりと固定するために接着面を含むことが出来る。
【００７０】
脳トンネルの特別な解剖学的及び肉体的形状に一致するために、特別な寸法と形状を有する特殊化された感知装置が必要である。ここで記載された望ましい寸法と形状は、図１から図１９に記載された実施例を含む本発明のあらゆる実施例に適用されることが出来る。感知装置２０００の望ましい形状は、アーム２００４より広い幅を有する本体２００２からなる。本体２００２の幅はアーム２００４の幅よりも長い寸法である。望ましくは本体２００２の幅は少なくともアーム２００４の幅の２倍である。最も望ましくは、アーム２００４は本体２００２の幅の１／３以下である幅を有する。更に望ましくはアーム２００４は本体２００２の幅の１／４以下である幅を有する。
【００７１】
典型的として図示された感知装置２０００はアーム２００４の本質的に湾曲した端部とアーム２００４の本質的に平面が残った部位とを含み、平面部は本体２００２に結合している。使用中、眉の骨の回りに一致するように、アーム２００４は湾曲した形状に位置される。アーム２００４は２つの端部、具体的には本体２００２で終わる端部２０２４及び測定部２００６で終わる自由端２０２６、を有する。アーム２００４の望ましい長さは１５ｃｍ以下であり、望ましくは８ｃｍ以下であり、最も望ましくは５ｃｍ以下である。人物のサイズによって、アーム２００４の他の寸法が予期され、より更に望ましい長さは４ｃｍ以下であり、子供用には長さは３ｃｍ以下であり、赤ん坊や小さい子供用のアーム２００４の望ましい長さは２ｃｍ以下である。動物のサイズによれば、また図１５Ｒのバレッタ、図１５Ｐのキャップ、または図１５Ｔのバイザーのような使用される支持構造物によれば、アーム２００４の長さが４０ｃｍ以下のような他の寸法が予期される。
【００７２】
アーム２００４の望ましい幅または直径は６ｃｍ以下であり、望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは１ｃｍ以下である。人物のサイズによって、アーム２００４の他の寸法が予期され、より更に望ましい幅または直径は０．５ｃｍ以下であり、子供用には幅または直径は０．３ｃｍ以下であり、赤ん坊や小さい子供用には望ましくは０．２ｃｍ以下である。大きな人物のサイズによれば、また動物のサイズによれば、また使用される支持構造物によれば、幅または直径が１２ｃｍ以下であるようなアーム２００４の他の寸法が予期される。
【００７３】
アーム２００４の望ましい高さ（または厚さ）は２．５ｃｍ以下であり、望ましくは厚みが１．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは厚みが０．５ｃｍ以下である。人物のサイズによって、アーム２００４の他の寸法が予期され、より更に望ましい厚みは０．３ｃｍ以下であり、子供用には０．２ｃｍ以下であり、赤ん坊や小さい子供用には望ましい厚みは０．１ｃｍ以下である。大きな人物のサイズによれば、また動物のサイズによれば、厚みが３．０ｃｍ以下であるようなアーム２００４の他の寸法が予期される。
【００７４】
装置としては、アーム２００４の望ましい形状は円筒であり、望ましいアーム２００４の直径は２．０ｃｍ以下であり、望ましくは厚みが１．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは厚みが０．５ｃｍ以下である。人物のサイズによって、アーム２００４の他の寸法が予期され、より更に望ましい直径は０．２５ｃｍ以下であり、最も望ましくは０．１５ｃｍ以下である。また子供用には０．２ｃｍ以下であり、赤ん坊や小さい子供用には望ましい厚みは０．１ｃｍ以下である。大きな人物のサイズによれば、また動物のサイズによれば、また使用される支持構造物によれば、直径が３．０ｃｍ以下であるようなアーム２００４の他の寸法が予期される。
【００７５】
アーム２００４の望ましい最大の寸法は３０ｃｍ以下であり、望ましくは２０ｃｍ以下であり、最も望ましくは１０ｃｍ以下である。望ましい寸法は人物のサイズまたは動物のサイズ及びバレッタやバイザーやキャップのような使用される構造物のサイズに基づく。アーム２００４の望ましい長さは４０ｃｍ未満であり、望ましくは長さが２０ｃｍ以下であり、最も望ましくは長さが１０ｃｍ以下である。人物のサイズによって、アーム２００４の他の望ましい寸法が予期され、より更に望ましい長さは８ｃｍ以下であり、最も望ましくは６ｃｍ以下である。そして、小さなサイズの成人用には長さが５ｃｍ以下であり、子供用には長さが４ｃｍ以下であり、また赤ちゃん用あるいは小さい子供用には望ましい長さは２ｃｍ以下である。アーム２００４は、脳トンネルの解剖学と顔の骨に一致するように望ましくはその自由端２０２６において湾曲している。
【００７６】
アーム２００４の平均的なサイズの人物によって使用するための人間用の望ましい一般的な寸法は：高さ（または厚みまたは直径）は０．４ｃｍ以下、長さは６ｃｍ以下及び幅は０．５ｃｍ以下である。アーム２００４の望ましい高さ（または厚みまたは直径）は０．１ｃｍ以上０．５ｃｍ以下の範囲である。望ましいアーム２００４の長さは１．０ｃｍ以上８ｃｍ以下の範囲である。アーム２００４の望ましい幅は０．１ｃｍ以上１ｃｍ以下の範囲である。
【００７７】
脳トンネルを用いるラット、マウス、ニワトリ、鳥及び他の動物のような小さな動物にとっては、より小さなサイズ及び異なる形状が予期されることが注目されるべきである。
【００７８】
ある１つの実施例では、アーム２００４の端部は、プレート２００２と測定部２００６で終わる。望ましくはアーム２００４はステンレス鋼系材料またはアルミニウムからなり、しかしながら他の金属、プラスチック、ポリマー、ゴム、木、セラミックなどを含む他の材料が予期される。アーム２００４は、センサー２０１０と身体部分との間の相対距離がセンサー２０１０が身体部分に接触した測定及びセンサー２０１０が身体部分から離れ、測定中、身体部分に接触しない測定を含む、実行される測定にしたがった必要に応じて、拡大または縮小されるほど十分に柔軟であるべきである。測定中身体部分に接触しない典型的なセンサーはサーモパイルである。よって測定部２００６は上記サーモパイルまたはあらゆる輻射線検出器を含むことが出来る。
【００７９】
図１Ｂはプレート２００２と比較して異なるサイズのアーム２００４を示すが、アーム２００４はプレート２００２と同じサイズを有することが出来るし、プレート２００２より大きいサイズを有することが出来ると考える。アーム２００４の端部２０２６の望ましい最大の寸法は３ｃｍ以下であり、望ましくは２ｃｍ以下であり、最も望ましくは１ｃｍ以下である。人物のサイズによって、端部２０２６は更に望ましくは０．８ｃｍ以下のサイズを有する、または最も望ましくは０．６ｃｍ以下のサイズを有することもまた予期される。小さいサイズの成人用では、端部２０２６は更に望ましくは０．５ｃｍ以下のサイズを有し、子供用では、アーム２００４の端部２０２６は０．４ｃｍ以下のサイズを有することもまた予期され、また赤ちゃん用では予期されるサイズは０．２ｃｍ以下である。
【００８０】
ナノテクノロジー、ＭＥＭＳ（微小電気機械システム microelectromechanical systems）、及びＮＥＭＳ（ナノ電気機械システム nanoelectromechanical systems）の進歩につれて、本発明の他の形状、寸法及び適用が予期される。
【００８１】
図１Ｂは測定部２００６と比較して異なる幅（または直径）のアーム２００４を示すが、アーム２００４は測定部２００６と同じ幅（または直径）を有することが出来るし、測定部２００６より大きい幅（または直径）を有することが出来ると考える。望ましくはアーム２００４の幅（または直径）は、測定部２００６の寸法（または直径）より小さいサイズである。望ましくはアーム２００４に結合する測定部２００６の部分はアーム２００４の幅よりも大きな寸法である。
【００８２】
記載する目的では、厚みと高さは置き換え可能に使用される。感知装置２０００の望ましい形状は、（図１から図１９のあらゆる実施例の本体を含み、特に図１４Ａから図１５Ｚのすべての図内に記載された、センサー／検出器にしっかりと固定されるハウジングまたは構造物に相当する本体を含む）アーム２００４より厚い本体２００２を含む。本体２００２の高さまたは厚みは望ましくはアーム２００４の厚み（または高さまたは直径）より大きなサイズである。アーム２００４は、望ましくは本体２００２の厚み（または高さ）より小さいサイズである厚み（または高さまたは直径）を有する。アーム２００４は望ましくは本体２００２の厚み（または高さ）の半分以下である厚み（または高さ）を有する。アーム２００４は最も望ましくは本体２００２の厚み（または高さ）の１／３以下である厚み（または高さ）を有する。
【００８３】
感知装置２０００の望ましい形状は、アーム２００４より厚い測定部２００６を含む。測定部２００６は望ましくはアーム２００４より厚いふくらんでいる部分を含む。アーム２００４は測定部２００６より薄い。アーム２００４は、望ましくは測定部２００６の厚み（または高さまたは直径）の半分以下である厚み（または高さまたは直径）を有する。アーム２００４は、最も望ましくは測定部２００６の厚み（または高さまたは直径）の１／３以下である厚み（または高さまたは直径）を有する。更に望ましくは、アーム２００４は、測定部２００６の厚み（または高さまたは直径）の１／６以下である厚み（または高さまたは直径）を有する。使用者のサイズ及び本発明の原理に従って正しく機能をはたすために、測定部２００６はアーム２００４の厚み（または高さまたは直径）の３倍以上大きい厚み（または高さまたは直径）を有することがさらに予期される。
【００８４】
感知装置２０００の望ましい形状は、測定部２００６の高さ（または厚みまたは直径）より長いアーム２００４を含む。アーム２００４の長さは、望ましくは測定部２００６の最大寸法より大きな寸法である。典型的な実施例内で、測定部２００６は本質的に円筒状であり、それゆえ直径を有する円を含む。記載のために、円を有する実施例は長四角形、長方形または他の形によって置き換わることが出来、上記長四角形、長方形または他の形の長さは直径と同等な寸法とみなされる。従って測定部２００６は、望ましくはアーム２００４の長さの半分以下である直径（または同等の寸法）を有する。測定部２００６は、望ましくはアーム２００４の長さの１／３以下である直径（または同等の寸法）を有する。本発明の原理に従って正しく機能をはたすために、アーム２００４は、測定部２００６の直径（または同等の寸法）の５倍以上大きい望ましい長さを有することがさらに予期される。
【００８５】
感知装置２０００の望ましい形状は、図１Ｂに図示された本体２００２より厚い測定部２００６を含む。図１５Ａから図１５Ｚの実施例内で、ヘッドバンド及び電子装置用ハウジングとして表現されている本体は測定部２００６よりも厚いことが予期されると考える。測定部２００６の厚み（または高さ）は望ましくは本体２００２の厚みまたは高さよりも大きい。本体２００２は、望ましくは測定部２００６の厚み（または高さ）の半分以下である。本体２００２は、望ましくは測定部２００６の厚み（または高さ）の１／３以下である。本発明の原理に従って正しく機能をはたすために、測定部２００６は、本体２００２の厚み（または高さ）の４倍以上大きいことがさらに予期される。実施例がワイヤレス送信器及び／または他の電気回路を収容する本体２００２を含む時、本体２００２は、望ましくは測定部２００６の厚み（または高さ）と同等かより大きいことが出来る。
【００８６】
本体２００２の長さは望ましくは測定部２００６の最大寸法より大きい。感知装置２０００の形状は、望ましくは測定部２００６の長さより長い本体２００２を含む。測定部２００６が円形形状を含む時、望ましい本体２００２は測定部２００６の直径より長い。測定部２００６は、望ましくは本体２００２の長さ（または直径）の半分以下である。測定部２００６は、望ましくは本体２００２の長さ（または直径）の１／３以下である長さ（または直径）を有する。本発明の原理に従って正しく機能をはたすために、本体２００２は、測定部２００６の長さ（または直径）の４倍以上大きい長さ（または直径）を有することがさらに予期される。
【００８７】
感知装置２０００の望ましい形状は、その最大寸法が測定部２００６の最大寸法より長いアーム２００４を含む。感知装置２０００の望ましい形状は、その最大寸法が測定部２００６の最大寸法より長い本体２００２を含む。感知装置２０００の望ましい形状は、その最小寸法が測定部２００６の最小寸法の同等以下のアーム２００４を含む。感知装置２０００の望ましい形状は、図１Ｂに記載した、その最小寸法が測定部２００６の最小寸法の同等以下である本体２００２を含む。感知装置２０００の望ましい形状は、その厚みが測定部２００６の厚みより小さい寸法を有するアーム２００４を含む。
【００８８】
長方形、円及び長四角形のほかに、例えば星形、五角形、八角形、不規則形状、あるいはあらゆる幾何学形状のような他の幾何学的形状が使用されることが出来、そしてこれらの実施例では感知装置２０００のプレート２００２（例えば本体）の最大寸法あるいは最小寸法はアーム２００４あるいは測定部２００６の様な他の部分の最大寸法または最小寸法に対して測定される。同様のことが感知装置２０００の組み立て時で参照はアーム２００４である時に適用されるが、ここでは本体２０００及び／または測定部２００６と比較される。さらに同様のことが感知装置２０００の組み立て時で参照は測定部２００６である時に適用されるが、ここでは本体２０００及び／またはアーム２００４と比較される。一つの部品の最大寸法は、他の部品の最大寸法と比較される。一つの部品の最小寸法は、他の部品の最小寸法と比較される。
【００８９】
なお図１Ｂに関してプレート２００２に結合されたアーム２００４の端部２０２４はさらに、アーム２００４の回転及び／または測定部２００６の上下動をさせる、回り継ぎ手または回転機構２００８を含むことが出来る。回り継ぎ手または回転機構２００８は、アーム２００４を異なる角度に留めるための留め具を含むことが出来る。異なる角度と位置は、上記アーム２００４によって身体部分に加えられる予め決めた圧力量に基づくことが出来る。さらにアーム２００４は本体２００２内の溝にスライドする可動アームとして働くことが出来る。この取り合わせによれば、可動アーム２００４は、その自由端に測定部２００６を収容するスライド可能なシャフトとして働く。この実施例は、ほほまたは鼻にしっかりと固定されるより大きなプレート２００２を含むことが出来、スライド機構は本体２００２を目の下または目と同じ位置に位置決めし、測定部２００６のセンサー２０１０を眉の下の脳トンネル（ＢＴ）の皮膚に位置決めするために使用される。この実施例は、アーム２００４が例えばヘッドバンドを用いるように額にしっかりと固定され、スライド機構は感知装置の本体を目の上または額に位置決めし、測定部２００６のセンサー２０１０を眉の下の脳トンネル（ＢＴ）の皮膚に位置決めするために使用される実施例を含む図５から図１５Ｚの実施例を含むことが出来る。他の実施例はヘッドバンドの一部として使用されるスライド可能機構及び回り継ぎ手機構及び図１４から図１５Ｚに記載される実施例を含むことが予期される。さらに他の実施例は顔の平面に向かう時計の針のようにアーム２００４が右から左へ動くダイヤル機構を含むことが出来る。この実施例では例えば広い鼻柱を有する被験者の右の脳トンネル領域はダイヤルを７時の位置または８時の位置に動かすことによって届くことが出来、上記実例となる時計は外部観察者の見地から観察される。
【００９０】
測定部２００６の端部のセンサー２０１０は、ワイヤー２０１４を通って処理及び表示ユニット２０１２に結合される。ワイヤー２０１４は３つの部分２０６０、２０６２、２０６４を有する。従って、ワイヤー部２０６０が測定部２００６にしっかりと固定されていること、上記ワイヤー部２０６０の自由端２０６６がセンサー２０１０で終わり、上記ワイヤー部２０６０の反対端２０６８がアーム２００４で終わることが図１Ｂに見られる。ワイヤー部２０６０の端部２０６８は望ましくは測定部２００６とアーム２００４とのなす９０度の角度で終わる。第２ワイヤー部２０６２はアーム２００４にしっかりと固定され、本質的に１８０度の角度で本体２００２で終わり、一方ワイヤー２０６２の反対端部はワイヤー部２０６８と９０度の角度を形成する。付け加えると、図１４から図１５Ｚの実施例では、アーム２００４にしっかりと固定されるワイヤー部２０６２は、例えばヘッドバンドあるいはあらゆる頭に着用する用具にしっかりと固定されたハウジング及び／またはプリント基板で終わるかもしれない。第３ワイヤー部２０６４は本体２００２にしっかりと固定されており、本質的に本体２００２内で平坦なままである。ワイヤー部２０６４は４つめのワイヤー部２０６５を通って読み取り及び処理ユニット２０１２で終わる。ワイヤー部２０６５は本体２００２を、信号処理を提供し結果を表示するかもしれない処理回路及びディスプレイ２０１２に結合する。測定部２００６とアーム２００４とのなす９０度の角度は望ましい実施例を含むが、測定部２００６とアーム２００４とのなす１８０度の角度を含むあらゆる角度が使用されることが出来ると考える。他の実施例内では、測定部２００６の軸はアーム２００４及び本体２００２と並行であることが出来、ワイヤー２０１４の全ての３つのワイヤー部２０６０、２０６２、２０６４は感知装置２０００の同じ平面内に配置されることが出来る。それゆえワイヤー２０１４はこの他の実施例内では機能するために９０度の曲がりを有する必要がない。
【００９１】
アーム２００４の端部２０２６にあるセンサー２０１０はあらゆるセンサー、検出器、またはあらゆる素子、分子、残基、または物質を測定可能な、または分析物または組織を分析可能な素子を含む。典型的なセンサー２０１０は電気化学、光学、蛍光性、赤外線、温度、グルコースセンサー、化学センサー、超音波感知、音響感知、無線感知、光音響、電気、生物学的、オプトエレクトロニクス、あるいはそれらの組み合わせさらに一対の光源及び検出器などを加えて含み、記載するためにこれら全てはセンサー２０１０とここでは呼ぶ。
【００９２】
センサー２０１０の望ましい最大寸法は３ｃｍ以下であり、望ましくは１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは０．５ｃｍ以下である。望ましい寸法は人物あるいは動物のサイズによる。人物のサイズに基づいてセンサー２０１０の他の寸法、例えば０．３ｃｍ以下の最大寸法、小さなサイズの成人用には０．２ｃｍ以下の寸法、小さな子供用には０．１ｃｍ以下の寸法、赤ちゃん用には０．０５ｃｍ以下の寸法が予期される。１つ以上のセンサーが用いられたら、寸法はより大きく、感知素子として分子あるいは残基（moiety）が用いられたら、寸法はとても小さくあらゆる上記寸法より極めて小さい。
【００９３】
センサー２０１０が温度センサー含む時、センサーの望ましい最大寸法は５ｍｍ以下であり、望ましくは４ｍｍ以下であり、最も望ましくは３ｍｍ以下であり、更に望ましくは２ｍｍ以下である。温度センサーが長四角形形状を有する時、望ましい幅は１ｍｍ以下であり、望ましくは５００ミクロン以下である。これらの特殊化した小さい寸法は、センサーがトンネル及びＢＴＴの入口点の熱構造物へ正しく適合するために必要である。
【００９４】
センサー２０１０はまた、例えば反射測定システム、送信測定システム及び／またはオプトエレクトロニクスセンサーのような一対の輻射線源及び輻射線検出器を含むことが出来る。望ましくは輻射線源（例えば発光器）の外部縁から検出器の外部縁までの距離は３．５ｃｍ以下であり、更に望ましくは２．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．７ｃｍ以下であり、更に望ましくは１．２ｃｍ以下である。
【００９５】
一つの実施例では、センサーシステム２０１０はさらに温度センサーを含むことが出来、加熱あるいは冷却素子を含むことが出来る。本発明に従って、例えば光学センシング、蛍光性センシング、電気的センシング、電気化学的センシング、化学的センシング、酵素的センシングなど様々な感知システムがアーム２００４の端部あるいは測定部２００６内に収容されることが出来ると考える。典型的に、しかし限定するものではないが、例えば発光器（光源とも呼ぶ）及び受光器からなる、グルコース感知システム及び／またはパルスオキシメーターセンサーのような分析物感知システムがアーム２００４の端部に収容されることが出来、センサーシステム２０１０として働くことが出来る。一方、光学的手段などによって酸素飽和、グルコースレベル、またはコレステロールレベルを検出するためにアーム２００４の端部に直径的に相対して収容される発光器及び受光器の組み合わせが使用されることが出来、それらは本発明の範囲内である。さらに目及び眉の間、あるいは眼窩の頂部の脳トンネル及び／または脳トンネルの皮膚領域から自然に放出する輻射線を検出するために輻射線検出器がアーム２００４の端部に収容されることが出来る。
【００９６】
センサー２０１０は接触センサーあるいは非接触センサーであることが出来る。典型的にサーミスターとして記載される接触センサーに適する実施例では、センサー２０１０がＢＴＴ上の皮膚に置かれ、測定の間中、皮膚に接触している様にアーム２００４が位置決めされる。非接触センサーが使用されるときは２つの実施例が開示される。
【００９７】
実施例１：測定部２００６は皮膚から距離をおいて、皮膚には接触せず、測定部２００６及び測定部２００６に収容されたセンサー２０１０の両方が測定中、皮膚に接触しない。この実施例は典型的に赤外線検出器として記載される。この赤外線検出器は目と眉との間の脳トンネルから自然に放出される赤外輻射線を受けるように適合される。典型的に放出される赤外輻射線は、近赤外輻射線、中赤外輻射線、及び遠赤外輻射線を含む。放出された赤外線はスペクトル情報及び／または分析物の輻射特徴を含むことが出来、上記赤外輻射特徴は例えばグルコースのような分析物の非侵入測定のために使用される。あるいは、限定されるものではないが、近赤外線または中赤外線を含む赤外輻射線源が使用されることが出来、脳トンネルに向けられた近赤外輻射線及び／または中赤外輻射線は脳トンネルから反射輻射線を発生し、このことは分析物の非侵入測定のために使用される。付け加えるとあらゆる放射電磁気的輻射線はスペクトル情報及び／または分析物の輻射特徴を含むことが出来、上記赤外輻射特徴はグルコースのような分析物の非侵入測定または組織の分析のために用いられる。
【００９８】
実施例２：センサー２０１０は皮膚に接触せず、しかしセンサー２０１０を収容する測定部２００６の壁は皮膚に接触する。この実施例では、皮膚から間を開けているセンサー２０１０が皮膚にまだ接触しない一方で、空気または環境温度に晒されないように、測定部２００６の内部とＢＴＴの皮膚とには間隙（gap）または間隔(space)がある。従ってセンサー２０１０は、本質的に２つの構造物の壁：測定部２００６の壁及びＢＴＴの皮膚によって形成された壁：によって形成される限られた環境内に収容される。この実施例は典型的に赤外線検出器として記載される。この赤外線検出器は、脳トンネルから自然に放出する赤外輻射線を受け取るように適合される。典型的に放出される赤外輻射線は近赤外輻射線、中赤外輻射線、及び遠赤外輻射線を含む。放出された赤外線は分析物の輻射特徴を含むことが出来、上記赤外線輻射特徴は例えばグルコース、コレステロール、あるいはエタノールのような分析物の非侵入測定のために使用される。あるいは、蛍光性ライトを加える、例えば近赤外線、中赤外線及び遠赤外線のような赤外輻射線源が使用されることが出来、上記輻射線は脳トンネルに向けられ、脳トンネルから反射輻射線を発生させ、上記反射輻射線は分析物の輻射特徴を有し、分析物の非侵入測定のために使用される。付け加えるとあらゆる電磁気的輻射線、あらゆる音発生装置などが測定部内に収容されることが出来る。
【００９９】
センサー２０１０はエポキシ、金属シートあるいは他の材料で被覆されることが出来、これらの実施例内で本発明に従った寸法は材料被覆センサー２０１０の寸法である。
【０１００】
図１Ｂで長四角形のプレートによって実例的に示された本体２００２の望ましい最大寸法は１８ｃｍ以下であり、望ましくは１０ｃｍ以下であり、最も望ましくは６ｃｍ以下である。人間の使用のためのプレート２００２の望ましい寸法は、長さ８ｃｍ以下、幅６ｃｍ以下、厚み２ｃｍ以下である。人間の使用のためのプレート２００２の最も望ましい寸法は、長さ６ｃｍ以下、幅４ｃｍ以下、厚み１ｃｍ以下である。最も望ましくはプレート２００２の寸法は、長さ４ｃｍ以下、幅２ｃｍ以下、厚み０．５ｃｍ以下である。プレート２００２は長四角形形状で記載されているが、円形、楕円形、正方形、長方形、不規則形などを含むあらゆる他の形状または外形が使用されることが出来る。図１４から図１５Ｚの実施例内でヘッドバンドとして描かれたような例えば箱であるハウジングの寸法が異なる寸法を有するかもしれないこともまた予期される。これらの実施例のために電子装置はとても薄くされたヘッドバンドに沿って広げられることが出来る。代わりに、一般に大きなサイズであるブルートゥース送信器を含むたくさんの数の構成素子が使用されたら、より大きな寸法が予期される。
【０１０１】
プレート２００２は望ましくは本発明に従って機能を達成するのに必要な、電子装置、マイクロチップ、ワイヤー、回路、メモリー、プロセッサー、ワイヤレス送信システム、光源、ブザー、バイブレーター、加速度計、ＬＥＤ及びあらゆる他のハードウエア及び動力源を収容することが出来ると考える。アーム２００４もまたプレート２００２で示したのと同様のハードウエアを収容することが出来、望ましくは必要時に使用者に警報を出すために使用者の見える範囲内にあるＬＥＤあるいはライトも収容すると考える。感知装置２０００はプレート２００２に収容された動力源によって動力を供給されることが出来る。感知装置２０００は外部動力源によって動力を供給されることが出来、ワイヤー２０１４は上記外部動力源と結合されることが出来ると考える。外部動力源は望ましくは処理回路及びディスプレイを含むことが出来る。
【０１０２】
あらゆる支持構造物、頭に着用する用具、眼鏡のフレーム、ヘッドバンドなどが本体２００２として使用されること、あるいは測定部２００６と連結されること、あるいはアーム２００４と結合されることも出来ると考える。アーム２００４と上記アーム２００４の端部のセンサー２０１０が例えば眼鏡のフレーム、ヘルメット等の他の支持構造物と連結される時、上記眼鏡のフレームあるいは上記ヘルメットは本体２００２として働き、アーム２００４への結合点として使用される。
【０１０３】
さて図１Ｃに関して、図１Ｃでは典型的に図示されている測定部２００６は、本質的に円筒状の形状を有する。測定部２００６は望ましくはボディ２０２０とアーム２００４に測定部２００６を結合する結合部２０１１とを含む。ボディ２０２０は望ましくは２つの端部、具体的には上端２０１６と下端２０１８とを有し、上記上端２０１６は結合部２０１１とアーム２００４に結合され、上記下端２０１８はセンサー２０１０を収容する。ボディ２０２０は、センサー２０１０を伝達及び／または処理回路及び／またはディスプレイ（図示せず）に結合するために、ワイヤー２０６０を収容する。測定温度のためのある実施例では、ボディ２０２０は望ましくは絶縁材料で形成された柔軟部２００９を含み、上記ボディ２０２０は絶縁特性を有する。下端２０１８は、絶縁特性を有し、例えば金属、熱伝導性セラミック、熱伝導性ゲル、熱伝導性ポリマーなどのような熱伝導性成分が無い。測定される物品または身体からの熱伝達を増加するように温度センサーの回りに被膜をかぶせるために熱伝導性材料を用いる従来技術と反対に、本発明のプローブは熱伝導性材料が無い。
【０１０４】
ボディ２０２０及び結合部２０１１はまた、電子装置、チップ、及び／または処理回路を収容することが出来る。ある実施例では、ボディ２０２０は柔軟部と、硬質部を有する結合部２０１１とを含む。
【０１０５】
温度測定のためにはまた、ある生物学的パラメーターをモニターするためには、測定部２００６は望ましくはワイヤー部２０６０を収容する非金属ボディ２０２０を含む。温度測定のための一つの実施例では、センサー２０１０は温度センサーを含み、ボディ２０２０は望ましくは絶縁材料からなり、上記絶縁材料は柔軟材料であり、圧縮特性を有する。圧縮特性は望ましいが、ボディ２０２０は剛直な特性、あるいは剛直部と柔軟部の組み合わせを有することも出来ると考える。最も望ましいボディ２０２０は剛直部分と柔軟部分との組み合わせを有し、上記柔軟部分はボディ２０２０の自由端に位置し、例えば哺乳動物の身体部分に接触する。
【０１０６】
一つの実施例では、センサー２０１０は圧力センサーまたは圧電気素子を含み、心拍及び／または圧力測定部として働く。他の実施例では、センサー２０１０は例えばグルコースのような分析物を測定するための電気化学センサーを含む。他の実施例では、センサー２０１０は超音波感知システムを含む。他の実施例では、センサー２０１０は例えばグルコースのような化学物質を測定するための光音響感知システムを含む。他の実施例では、センサー２０１０は温度、圧力、心拍、例えばグルコースのような分析物を含む化学物質を評価するための蛍光性素子あるいは蛍光性分子を含む。他の実施例では、センサー２０１０は脳トンネルから自然に放出される輻射線から温度及び／または化学物質の血中濃度を測定するための赤外線検出器を含む。
【０１０７】
温度センサーを収容するボディ２０２０の直径として図解された測定部２００６の望ましい直径は、４ｃｍ以下であり、望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは２ｃｍ以下である。人物のサイズによって測定部２００６の更に他の望ましい寸法、例えば直径１．２ｃｍ以下、更に望ましくは０．８ｃｍ以下が予期される。子供にとって望ましい直径は０．６ｃｍ以下であり、赤ちゃん用また小さな子供用では望ましい直径は０．４ｃｍ以下である。動物あるいは人物のサイズによって測定部２００６の他の寸法、例えば直径５ｃｍ以下が予期される。円筒形状が用いられるとき、化学測定あるいはある物理測定のための測定部２００６の望ましい直径は、４ｃｍ以下であり、望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは２ｃｍ以下である。同様の寸法が非円筒形状、例えば長四角形のような形状に適用され、長四角形の望ましい長さは４ｃｍ以下であり、望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは２ｃｍ以下である。人物のサイズによって測定部２００６の更に望ましい寸法、例えば直径１．２ｃｍ以下、更に望ましくは０．８ｃｍ以下が予期される。子供にとって望ましい直径は０．７ｃｍ以下であり、赤ちゃん用また小さな子供用では望ましい直径は０．５ｃｍ以下である。動物あるいは人物のサイズによって測定部２００６の他の寸法、例えば直径６ｃｍ以下が予期される。
【０１０８】
例えば長四角形のような非円筒形状が使用されるとき、測定部２００６の望ましい幅は、２ｃｍ以下であり、望ましくは１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは１ｃｍ以下である。人物のサイズによって測定部２００６の更に望ましい寸法、例えば幅０．８ｃｍ以下、更に望ましくは０．５ｃｍ以下が予期され、子供にとって望ましい幅は０．４ｃｍ以下であり、赤ちゃん用また小さな子供用では望ましい幅は０．３ｃｍ以下である。動物あるいは人物のサイズによって測定部２００６の他の寸法、例えば幅５ｃｍ以下が予期される。
【０１０９】
円筒形状を考えた場合、測定部２００６の望ましい高さ（あるいは厚み）は、厚み（あるいは高さ）４ｃｍ以下であり、望ましくは２ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．５ｃｍ以下であり、更に望ましくは１．３ｃｍ以下である。人物のサイズによって測定部２００６の更に望ましい寸法、例えば高さ（厚み）１．０ｃｍ以下が予期され、子供にとって望ましい高さ（厚み）は０．８ｃｍ以下であり、赤ちゃん用また小さな子供用では０．５ｃｍ以下である。動物のサイズによって測定部２００６の他の寸法、例えば厚み（高さ）５ｃｍ以下が予期される。測定部が長四角形形状を有する場合、ここで呼ばれる厚みあるいは高さは長四角形の長さによって置き換わり、ゆえに上記寸法が適用出来る。
【０１１０】
このパラグラフ内の以下の望ましい寸法は、例えば、温度センサーあるいは心拍センサー、あるいは化学センサーのような単一センサーに適する。この実施例では、測定部２００６の望ましい最大寸法は、６ｃｍ以下であり、望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．５ｃｍ以下である。円筒形状を有する測定部２００６の人間が使用するのに望ましい一般寸法は厚み（高さ）１．２ｃｍ以下、直径０．８ｃｍ以下であり、最も望ましい高さは１．０ｃｍ以下、直径０．６ｃｍ以下である。非円筒形状の測定部２００６の望ましい長さは１．２ｃｍ以下であり、幅は０．８ｃｍ以下である。最も望ましい長さは１．０ｃｍ以下であり、幅は０．６ｃｍ以下である。測定部２００６の望ましい高さまたは厚みは０．４ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の範囲である。測定部２００６の望ましい直径は０．４ｃｍ以上２．０ｃｍ以下の範囲である。温度センサーが記載されているが、あらゆるセンサーが使用されることが出来ると考える。一対のセンサー−検出器、一対の発光器―検出器、赤外線センサー、あるいは一つのセンサー及び例えば加熱素子のような他の素子との組み合わせにとって、他の寸法が望ましく使用されることが出来、以下に記載される。
【０１１１】
測定部２００６は、アームと測定部を有する単一部品を形成し、アーム２００４と一体的に形成されることが出来る。望ましくは、少なくとも測定部２００６に用いられる材料の部分は、アーム２００４に用いられる材料とは異なる。アーム２００４及び測定部２００６は望ましくは２つの分離する部品からなる。温度測定のために一つの実施例では、アーム２００４は大部分が例えば変形可能な材料のような位置調整可能な材料で形成され、一方測定部２００６は例えばポリマー、プラスチック及び／または圧縮性材料のような非金属材料の部分を含む。アーム２００４の金属部分は、快適性のために望ましくはゴムでカバーされることが出来る。測定部２００６の望ましい材料は発泡体、ゴム、ポリプロピレン、ポリウレタン、プラスチック、あらゆる種類のポリマーなどを含む。望ましくは、温度センサーを収容する測定部２００６は絶縁材料を含み、かつ圧縮性材料及び／または柔軟材料を含む。測定部２００６は、あらゆる圧縮性材料を含むことが出来る。測定部２００６はさらにボディ２０２０に収容されるスプリングを含む。ばね能力を有する他のあらゆる材料が測定部２００６のボディ２０２０に収容されることが出来る。
【０１１２】
望ましくは、測定部２００６の端部２０１８は絶縁材料からなる。望ましくは端部２０１８は非金属性材料または非金属材料を含む非熱伝導性材料からなる。望ましくは端部２０１８は、発泡体、スポンジ、ゴムなどに加えて、例えばポリウレタン、ポリプロピレン、シンサレート等のようなポリマーを含む柔軟材料から成る。
【０１１３】
測定部２００６の端部２０１８の最大寸法は、望ましくは４ｃｍ以下であり、最も望ましくは２ｃｍ以下であり、更に望ましくは１．５ｃｍ以下である。従ってセンサー２０１０の寸法は望ましくは端部２０１８のこれらの寸法に従い、上記センサー２０１０は端部２０１８の寸法より小さい寸法である。温度測定のための実施例にとって、端部２０１８の最大寸法は望ましくは１ｃｍ以下であり、最も望ましくは０．８ｃｍ以下であり、更に望ましくは０．６ｃｍ以下である。
【０１１４】
方法と装置は、測定中、身体部分に接触する測定部２００６または身体部分からスペースをあけて位置し、測定中、身体に接触しない測定部２００６を含む。
【０１１５】
一つの望ましい実施例では、測定部２００６の端部２０１８は接着面は持たず、センサー２０１０のまわりの表面も接着剤なしである。従来技術では、センサーは接着面によって場所にしっかりと固定されており、上記接着剤はセンサーを取り巻いている。従来技術と反対に、本発明のセンサーは上記センサーを取り囲む接着剤を持たず、本発明の上記センサーは哺乳類の身体の測定部位の場所に、例えばアーム２００４のような他の構造物によってしっかりと固定され、接着面はセンサー表面から離れて位置する。従って本発明の一つの望ましい実施例ではセンサー表面及びセンサーの回りを取り囲む材料表面は接着剤なしである。
【０１１６】
ここで実例としての図１Ｄに関して、図１Ｄは四角形として形成された本体２００２−ａ、ジグザグ構造に形成されたアーム２００４−ａ及び六角形として形成された測定部２００６−ａを含む実施例の平面線図を示す。この実施例では、測定部２００６の高さ（または厚み）（ここでは六角形２００６−ａの高さあるいは厚みによって表す）はアーム２００４の高さあるいは厚み（ここではジグザグアーム２００４−ａの厚みとして表す）よりも大きな寸法である。上記六角形２００６−ａの点（ａ）から点（ｂ）の長さである六角形２００６−ａの最小寸法と比較して、四角い本体２００２−ａの厚みは、上記四角い本体２００２−ａの最小寸法である。従って四角形２００２−ａ（本体）の厚みは、測定部を表す六角形２００６−ａの長さよりも小さい。図１Ｅに示されるように、上記六角形２００６−ａの点（ｃ）から点（ｄ）までの高さあるいは厚みである六角形２００６−ａの最大寸法と比較して、アーム２００４−ａの長さは、アーム２００４−ａの最大寸法である。
【０１１７】
図１Ｅは、図１Ｄの実施例の側面線図であり、図１Ｄの実施例の厚み（あるいは高さ）を図解する。従って本発明の原理により、点（ｅ）から点（ｆ）によって表すジグザグアーム２００４−ａの長さは、点（ｃ）から点（ｄ）によって表す六角形２００６−ａの厚みより大きな寸法である。
【０１１８】
さらに本発明の原理を図解するために、図１Ｆは不規則な幾何学形状として形成された本体２００２−ｂ、三角形構造に形成されたアーム２００４−ｂ及び長四角形として形成された測定部２００６−ｂを含む実施例を示す。上記長四角形２００６−ｂの点（ｇ）から点（ｈ）の幅である長四角形２００６−ｂの最小寸法と比較して、アーム２００４−ｂの厚みは、アーム２００４−ｂの最小寸法である。従って本発明の原理により、アーム２００４−ｂの厚みは、測定部を表す長四角形２００６−ｂの幅以下である。
【０１１９】
図１Ｇは、一対の輻射線源−輻射線検出器とも呼ぶ、一対の発光器−受光器組立品２０３０を有する測定部２００６の端部２０１８を示す他の望ましい実施例の斜視線図である。この実施例では測定部２００６の端部２０１８は望ましくは上記測定部２００６のボディ２０２０の直径（あるいは寸法）よりも大きな寸法を有する。一対の輻射線源−輻射線検出器２０３０は望ましくは、例えばプラスチックプレートのような本質的に剛直な基板２０２４に収容される。基板２０２４はあらゆる形状を有することが出来るが、典型的に望ましくは基板２０２４は本質的に長四角形形状を有する。長四角形プレート２０２４は、一方の側に少なくとも一つの発光器２０３２及び反対側に少なくとも一つの受光器２０３４を収容する。発光器２０３２は、測定部２００６のボディ２０２０にしっかりと固定された少なくとも一つのワイヤー２０３６に結合される。受光器２０３４は、測定部２００６のボディ２０２０にしっかりと固定された少なくとも一つのワイヤー２０３８に結合される。ワイヤー２０３６、２０３８はプレート２０２４内の一対の発光器−受光器２０３０ではじまり、ボディ２０２０に沿って通る。一対の発光器−受光器組立品２０３０を処理回路及びディスプレイ及び／または送信器２０３１と結合するために、ワイヤー２０３６及びワイヤー２０３８は、望ましくは、ボディ２０２０を測定部２００６の上部２０１６で出て、アーム２００４上にあるいはアーム２００４内に配置され、さらに本体２００２上にあるいは本体２００２内に配置される、単一のマルチストランドワイヤー２０４０を形成する。測定部２００６のボディ２０２０は望ましくは剛直な材料からなることが出来る。この図解された実施例では、発光器２０３２及び受光器２０３４はプレート２０２４内に中心的に位置している。発光器２０３２及び受光器２０３４は、測定される被験者の解剖学的形状によって、プレート２０２４内に偏心的に位置することも出来ると考える。
【０１２０】
図１Ｈは、望ましい実施例の断面線図であり、その自由端に、光源２０３２に近接する受光器２０３４を有する一対の光源−受光器２０３０を有する測定部２００６のボディ２０２０を含む感知装置２０００を描写する。一対の輻射線源―検出器組立品２０３０は望ましくは例えばプレート２０２４のような本質的に硬いホルダーに搭載される。プレート２０２４は、安定した反射測定をさせるために、望ましくは剛直なあるいは半剛直な材料からなる。検出器２０３４は、光源２０３２から受光し、赤外線輻射線を含む輻射線を検出するように適合された光検出器を含み、プリント基板を有することが出来る。光源組立品２０３２は、赤外輻射線を含む輻射線を脳トンネルに向けるように放出するように適合され、またプリント基板を含むことが出来る。プレート２０２４は単一のあるいは多数の光源及び単一のあるいは多数の受光器を収容することが出来る。例えばパルスオキシメーターセンサー内の光源組立品は、赤色発光ダイオード及び赤外発光ダイオードのような多数の光源を含んでも良い。実例的にプレート２０２４は、一方の側に一つの光源２０３２を収容し、反対側に一つの受光器２０３４を収容するように示される。発光器２０３２は、測定部２００６のボディ２０２０にしっかりと固定された少なくとも一つのワイヤー２０３６に結合される。受光器２０３４は、測定部２００６のボディ２０２０にしっかりと固定された少なくとも一つのワイヤー２０３８に結合される。ボディ２０２０はアーム２００４と一体化した部品として示される。この実施例では、測定部２００６のボディ２０２０はアーム２００４と一部品を形成する。ワイヤー２０３６及びワイヤー２０３８はプレート２０２４内の一対の光源−受光器組立品２０３０ではじまり、ボディ２０２０上あるいはボディ２０２０内を通る。ワイヤー２０３６及びワイヤー２０３８は、望ましくは、ボディ２０２０を出て、アーム２００４に沿って延び、さらに本体２００２上にあるいは本体２００２内に配置される、単一のマルチストランドワイヤー２０４０を形成する。電気信号は、望ましくは処理回路及びディスプレイ及び／または送信器（図示せず）と結合するために電気コネクターで終端するマルチストランド電気ケーブル２０４０によって光源−受光器組立品２０３０へ及び光源−受光器組立品２０３０から運ばれる。ワイヤー２０３６、２０３８及び２０４０は、測定部２００６、アーム２００４または本体２００２の上にまたは測定部２００６、アーム２００４または本体２００２の中に配置されることが出来る。プレート２０２４は、望ましくは一対の発光器―受光器２０３０に届く周囲からの光を防ぐ用意をするように適合されることが出来る。
【０１２１】
図１−Ｉは、上記プレート２０２４の典型的な実施例を示すプレート２０２４の平面底面図である。プレート２０２４は、望ましくは、それぞれ発光器２０３２及び受光器２０３４を収容する２つの開口部２０３５、２０３３を有する。発光器２０３２及び受光器２０３４は望ましくはお互いに近接してかつプレート２０２４の中央に配置される。光源２０３２及び受光器２０３４は例えばシリコンのような透明保護材料によって包まれても良い。
【０１２２】
望ましい実施例は感知装置２０００として働く支持構造物のためにアーム２００４を含むが、アーム２００４はワイヤーあるいはコードによって置き換えられることが出来ると考える。従って図１Ｊはプレート２０２４にしっかりと固定され、コード２０４１を通って読み取り及びディスプレイユニット２０４３に結合される接着パッチ２０２５を含む他の実施例の平面線図を示す。この実施例の測定部はセンサー組立品を収容する接着パッチを含み、上記接着パッチはコードを通じてディスプレイユニットへ結合される。実例としてこの実施例のセンサーあるいは感知部は一対の光源−受光器２０３０によって表現される。プレート２０２４は、各々ワイヤー２０３６及びワイヤー２０３８に結合される発光器２０３２及び受光器２０３４を含む。ワイヤー２０３６及びワイヤー２０３８はコード２０４１内で終端する。コード２０４１はワイヤー２０３６、２０３８を収容し、望ましくは本質的に柔軟である。トンネルに合わせるために及び本発明に従って、特殊化された寸法が機能を果たすために必要である。プレート２０２４の縁と接着パッチ２０２５との間の望ましい最長距離は１２ｍｍ以下であり、望ましくは６ｍｍ以下であり、最も望ましくは３ｍｍ以下である。パッチ２０２５の最大寸法は望ましくは３ｃｍ以下であり、最も望ましくは２ｃｍ以下であり、さらに望ましくは１．５ｃｍ以下である。望ましいプレート２０２４は接着パッチ２０２５上の偏心した場所に位置している。
【０１２３】
図１Ｊは、実例としてコード２０４１の反対側のパッチ２０２５の自由端に両方とも位置するプレート２０２４の縁２０２３とパッチ２０２５の縁２０２７を示す。縁２０２３は望ましくは接着パッチ２０２５の縁２０２７から８ｍｍ以下に位置し、最も望ましくは接着パッチ２０２５の縁２０２７から５ｍｍ以下に位置し、さらに望ましくは接着パッチ２０２５の縁２０２７から３ｍｍ以下に位置する。プレート２０２４の望ましい寸法は図１Ｎに記載される。接着パッチ２０２５の望ましい寸法は２５ｍｍ以下の幅あるいは直径を含み、望ましくは２０ｍｍ以下であり、最も望ましくは１５ｍｍ以下であり、更に望ましくは１０ｍｍ以下である。これらの寸法は望ましくは、中心に配置された単一センサー、多数のセンサー、一対の発光器−受光器あるいは偏心して配置されたセンサーのために使用される。望ましい接着パッチの形状は長四角形あるいは長方形あるいは幾何学的な形状の側面の大きさが異なるあらゆる形状である。この実施例では、図１Ｈ及び図１Ｇの実施例としての支持構造物の本体はない。この実施例の支持構造物は処理回路及びディスプレイユニット２０４３に終端するコード２０４１に結合する特殊化された接着パッチ２０２５からなる。コード２０４１はパッチのあらゆる側面からパッチ２０２５を出ることが出来ることもまた予期される。
【０１２４】
図１Ｋは使用者によって着用される時、接着パッチ２０６０の縁に近接する例えばプレート２０６４のようなホルダー内に収容される一対の発光器−受光器２０６２を収容する接着パッチ２０６０からなる他の実施例を示す。接着パッチ２０６０の少なくとも一つの部分及び一対の発光器−受光器２０６２は眉２０６６と目２０６８の間に位置する。一対の発光器−受光器２０６２のような少なくとも一つのセンサーが、目２０６８と眉２０６６の間に位置する。接着パッチ２０６２は、額に位置する額部２０７０及び上まぶたに位置する上まぶた部２０７２を含む。一対の発光器−受光器を含むあらゆるセンサーが、望ましくは鼻２０７５の上部と眉２０６６の端との交差点を示し、図１Ｋで暗い円として描かれた交差点２０７４に近接して配置される。接着パッチ内に収容されたセンサーは望ましくは眉のちょうど下の眼窩領域の頂部に位置する。接着パッチ２０６０はさらに処理回路及びディスプレイユニット２０７８で終端するワイヤー２０７６を含む。
【０１２５】
図１Ｌは、使用者によって着用される時、接着パッチ２０８０の縁２０８４に近接してお互いに離れて位置する一対の発光器−受光器２０８２を収容する接着パッチ２０８０からなる他の実施例を示す。接着パッチ２０８０の少なくとも一つの部分及び例えば一対の発光器−受光器２０８２のようなセンサーは眉２０８６と目２０８８の間に位置する。少なくとも一対の発光器−受光器２０８２は、目２０８６と眉２０８８の間に位置する。接着パッチ２０８０は、鼻に位置する鼻部２０９０及び上まぶた部２０９２を含む。一対の発光器−受光器を含むあらゆるセンサーが、望ましくは眉２０８６に近接して配置される。接着パッチ内に収容されたセンサーは望ましくは目２０８８の上部かつ眉２０８６のちょうど下に位置する。接着パッチ２０８０はさらに酸素飽和及び／または分析物の濃度を検知するために従来方法で信号を処理する処理回路及びディスプレイユニット２０９６で終端するワイヤー２０９４を含む。
【０１２６】
図１Ｍは接着パッチ２１００の縁２１０６に望ましくは近接してプレート２１０４内に収容される一対の発光器−受光器２１０２を収容するクローバーの葉形の接着パッチ２１００からなる他の実施例を示す。接着パッチ２１００はプレート２１０４に収容される感知部２１０８及び接着面を有する支持部２１１０からなる。一対の発光器−受光器２１０２は、望ましくはパッチ２１００上に偏心して配置され、さらに発光器２１１４からのワイヤー２１１３及び受光器２１１８からのワイヤー２１１６を含む。ワイヤー２１１３及び２１１６は、プレート２１０４の縁で連結し、処理回路２１２４、メモリー２１２６及びディスプレイ２１２２を収容するユニット２１２０で終端するコード２１１２を形成する。
【０１２７】
発光器２１１４は望ましくは少なくとも一つの赤外線波長を放射し、受光器２１１８は少なくとも一つの赤外線波長を受信し、検知するように適合される。一対の発光器−受光器２１０２は、望ましくは接着パッチ２１００内に偏心して配置され、パッチ２１００の縁に位置する。一対の発光器−受光器２１０２を収容する接着パッチ２１００上のプレート２１０４を横切る、点（Ａ）から点（Ｂ）の想像上のラインは、長さが３．０ｃｍ以下であり、望ましくは２．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．５ｃｍ以下である。一対の発光器−受光器２１０２の外部縁２１０３とパッチ２１００の縁２１０５との望ましい距離は１４ｍｍ未満であり、望ましくは１０ｍｍ未満であり、最も望ましくは５ｍｍ未満である。
【０１２８】
他の実施例は非接着面によって交差される接着面を有するセンサーを収容する接着パッチを含む。従って図１Ｍ（１）は、皮膚に向かって配置され、皮膚と接触する側であり、第１接着面２１２１、第２非接着面２１２３及び第３接着面２１２５を有し、センサー２１２７を収容する接着パッチ２１３１の背面を示す。接着面は非接着面によって交差される。非接着面２１２３は、接着剤が眉の毛にくっつかないように眉を超えるように適合される。
【０１２９】
図１Ｎは一対の発光器−受光器２１３０及びプレート２１３６の形状と寸法を示す他の実施例である。発光器２１３２及び受光器２１３４は望ましくは一対として配置され、反射測定のために並行して位置する。発光器２１３２の望ましい寸法は、その最大寸法で１．５ｃｍ未満であり、望ましくは０．７ｃｍ未満であり、最も望ましくは０．５ｃｍ未満であり、更に最も望ましくは０．４ｃｍ以下である。受光器２０３４の望ましい寸法は、その最大寸法で１．５ｃｍ以下であり、望ましくは０．７ｃｍ以下であり、最も望ましくは０．５ｃｍ以下であり、更に最も望ましくは０．４ｃｍ以下である。発光器２１３２の内側の縁２１３８と受光器２１３４の内側の縁２１４０との望ましい距離は、０．７ｃｍ以下であり、望ましくは０．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは０．２５ｃｍ以下である。人口の大部分の脳トンネルの解剖学的形状によりよく合わせるために、発光器２１３２及び受光器２１３４は望ましくは並行に配置され、発光器２１３２の内側の縁２１３８と受光器２１３４の内側の縁２１４０との距離は望ましくは０．１ｃｍ以下であると考える。
【０１３０】
一対の輻射線放射器−検出器が記載されるが、他の実施例は輻射線検出器のみを含み、測定部２００６は脳トンネルによって自然に放射される輻射線を検出するために輻射線検出器からなると考える。この実施例は赤外線検出器を含むことが出来、検出器を皮膚に接触するように適合させる、あるいは測定中、皮膚に接触しない非接触検出器として適合させることによって温度と同様にグルコースを含む分析物の非侵入測定に適している。
【０１３１】
図１Ｐは本質的に円筒状の測定及び感知部２１５０を含む他の実施例を示す。円筒状構造物２１５０は、アーム２１５４に結合する測定部２１５０として働き、一対の放射器−検出器２１５２及びワイヤー２１５３を収容する。アーム２１５４は、ワイヤー２１５５を収容する、位置調整可能なアームからなる。アーム２１５４は望ましくは平面形状を有するアーム２００４に対して望ましくは円筒状である。アーム２１５４は測定部２１５０を接着剤及び／または取り付け部を含む支持部２１５１に結合させる。発光器２１５６及び受光器２１５８は望ましくは円錐体構造物として示されるホルダー２１５０内にお互いに近接して配置される。一対の発光器−受光器２１５２は、望ましくは円筒状の測定部２１５０の縁２１６２の面を超える突出部を有することが出来る。円筒状の測定部２１５０は、ワイヤー２１５３に沿って配置される、スプリング２１６０または他のあらゆる圧縮性材料あるいはスプリングのような特性を有する材料を含むことも出来る。一対の発光器−受光器２１５２は上記スプリング２１６０の自由端に配置される。あらゆるセンサー、分子、検出器、化学センサー等がスプリング２１６０の自由端に配置されることが出来ると考える。ワイヤー２１５５は、本体２１５１上にあるいは本体２１５１内に配置されるワイヤー２１４９で終端する。本体２１５１は、眼鏡のフレーム、ヘッドバンド、ヘルメット構造物、帽子構造物あるいはあらゆる頭に着用する用具と同様にあらゆる支持構造物、望ましくは図１Ａに示されるようなプレートを含むことが出来る。ワイヤー２１４９はさらに処理回路及びディスプレイ２１４７に結合されることが出来る。
【０１３２】
測定部２１５０の自由端の望ましい直径は３．５ｃｍ以下であり、望ましくは２．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．５ｃｍ以下であり、更に最も望ましくは１．０ｃｍ以下である。被験者のサイズ及び例えば温度、圧力などのセンサーのタイプによって、測定部２１５０の自由端の望ましい直径は０．８ｃｍ以下であり、望ましくは０．６ｃｍ以下であり、さらに望ましくは０．４ｃｍ以下である。測定部２１５０の点２１５０（ａ）から点２１５０（ｂ）の望ましい長さは３ｃｍ以下であり、望ましくは１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは１ｃｍ以下である。被験者のサイズによって、円錐体構造物２１５０の点２１５０（ａ）から点２１５０（ｂ）の望ましい長さは、０．８ｃｍ以下であり、望ましくは０．６ｃｍ以下であり、さらに望ましくは０．４ｃｍ以下である。測定部２１５０は、センサーが脳トンネルの皮膚に接触する接触センサーあるいはセンサーが測定中、脳トンネルの皮膚に接触しない非接触センサーを含むことが出来る。
【０１３３】
図１Ｐ（１）は、脳トンネル２１８７への非接触測定のための典型的な感知装置２１９１であり、脳トンネル２１８７から来る赤外輻射線２１８５を検出するための赤外線センサー２１８３として記載されたセンサーを収容する感知部２１８１を示す。センサー２１８３を収容する感知部２１８１は位置調整可能なアーム２１８９を通じて本体２１９３に結合される。ワイヤー２１９５はセンサー２１８３を本体２１９３に結合させる。センサー２１８３は、あらゆる赤外検出器を含むことが出来、温度、グルコースを含む物質の濃度を決定するために、また他のあらゆる分析物または組織の測定のために、脳トンネル２１８７からの赤外輻射線を受信及び検出するように適合される。センサー２１８３は蛍光性センサーとして働くことも出来、蛍光性分子の蛍光性光源を含んでも良い。さらにセンサー２１８３は酵素センサーあるいは光学センサーを含むことが出来る。
【０１３４】
図１Ｐ（２）は、脳トンネル２１８７の非接触測定のための典型的な感知装置２１９７であり、例えば赤外線センサーまたは蛍光性素子のような一対の光源−受光器組立品２２０１を収容する感知部２１９９を示す。分析物の濃度及び／または分析物の有無を測定するために及び／または組織を評価するためにラジオ波を含むあらゆる電磁気輻射線が脳トンネルに向けられることが出来ることが予期される。光源２２０３は、例えば中赤外輻射線及び／または近赤外輻射線のような輻射線２２０７を（例えばグルコースのような分析物を含む）分子２２０５を含む脳トンネル２１８７に向け、分析物の輻射特徴を含む反射輻射線を発生する上記輻射線２２０７は、上記輻射線２２０７が測定される分析物と相互作用した後で測定される。反射輻射線２２０９は、その後検出器２２１１によって検出される。検出器２２１１によって発生された電気信号はその後、アーム２２１５内に収容されたワイヤー２２１３を通って、本体２２１７内に収容された処理回路（図示せず）に供給される。一対の組立品２２０１を収容する感知部２１９９は、望ましくは位置調整可能なアームを通じて本体２２１７に結合される。検出器２２１１はあらゆる赤外検出器を含むことが出来、温度測定、グルコースを含む物質の濃度測定、及び分析物あるいは組織のあらゆる他の測定をするために、脳トンネル２１８７から赤外輻射線を受け取り、検出するように適合される。検出器２２１１はまた、発生した蛍光を検出するための蛍光検出器として働くことが出来る。
【０１３５】
図１Ｐ（３）は、脳トンネル２１８７の非接触測定のための典型的な手持ちの感知装置２２１９であり、一対の光源−受光器組立品２２２１を示す。光源２２２３は、輻射線２２２５を（例えばグルコースのような分析物を含む）分子２２０５を含む脳トンネル２１８７に向け、分析物の輻射特徴を含む反射輻射線２２２７を発生する上記輻射線２２２５は、上記輻射線２２２５が測定された分析物と相互作用した後で測定される。反射輻射線２２２７は、その後検出器２２３１によって検出される。検出器２２３１によって発生された電気信号はその後、メモリー２２３５内に蓄積された検定基準に基づいて分析物の濃度を計算し、ディスプレイ２２３７に上記濃度を表示する処理回路２２３３に供給される。一対の光源−受光器の代わりに、脳トンネルから自然に発生する赤外輻射線を検出する孤立した検出器も使用されることが出来ると考える。感知装置２２１９は、使用者に一対の組立品２２２１を、まぶた領域のＢＴＴ２１８７の皮膚と一致する正しい位置にさせるように望ましくは鏡２２２９を含むことが出来ると考える。感知装置２２１９が、電子装置、ディスプレイ、及び一対の組立品２２２１を搭載する鏡を含むことが出来ることは予期され、上記鏡は、使用者が鏡を見るときはいつでも温度測定及び分析物の濃度測定がされるようにする。本発明のあらゆる実施例は正確な測定のため及びＢＴＴにセンサーを正しく整列させるために鏡を含むことが出来ると考える。
【０１３６】
図１Ｐ（４）は、脳トンネル２１８７の非接触測定のための典型的な感知装置２２３９であり、上記感知装置２２３９は、例えば壁のような支持構造物２２６７に、あるいは製造物品上あるいは冷蔵庫、テレビ、電子レンジ、オーブン、携帯電話、カメラ、ビデオカメラ等を含む電子装置上に搭載されている。この実施例では、例えば冷蔵庫のドアを開けるような通常活動を実行するだけで、使用者に芯温度をチェックさせたり、グルコースを測定させたり、ガンマーカーをチェックさせたり等する。脳トンネルからの輻射線が含有するスペクトル情報は、異なる高さの個人と一直線になるためにこれらの電子装置や物品上を滑ることが出来るように位置するセンサーによって捕まえられる。よりよく感知装置２２３９を脳トンネル領域２１８７と一直線にするために、例えばＬＥＤのような光源２２４１あるいは他の限定された光源が使用される。使用者の目２２４３が、チューブから、あるいは装置を限定あるいは収縮する他の光路から放出される光２２４１と一直線になる時、ＢＴＴ領域は、目から予め決まった距離に位置する一対の光源−受光器２２５１と一直線になる。光源２２５３は、輻射線２２５５を（例えばグルコース、コレステロール、エタノールなどの分析物を含む）分子２２０５を有する脳トンネル２１８７に向け、上記輻射線２２５５は測定される分析物の輻射特徴を含む反射輻射線２２５７を発生する。反射輻射線２２５７はその後検出器２２５９で検出される。検出器２２５９によって発生された電気信号はその後、メモリー２２６３及びディスプレイ２２６５と操作上で結合される処理回路２２６１に供給される。虹彩スキャナー、網膜スキャナーなどあるいは例えば指紋検出器、カメラ調装置のようなあらゆる生物学的測定装置が感知装置２２３９と結合されることが出来ると考える。この実施例では、一対の光源−受光器は望ましくは、本発明で前に記載したように、例えばサーモパイルあるいはサーモパイルアレイのような検出器によって置き換えられる。従って光源２２４１は、人物の芯体温を測定しながら人物を確認する虹彩スキャナーを含む、または上記虹彩スキャナーによって置き換えられることが出来る。この実施例は、例えばＳＡＲＳ、鳥インフルエンザ、インフルエンザなどの致命的な病気の入場を引き起こすことになる検出されない熱を有する人々の入場を防ぐために例えば空港のような輸入港において役に立つことが出来る。ＢＴＴにあてたセンサーによって測定された人物の体温は、虹彩スキャナーを通じて獲得された人物同定と結びつけられ、上記温度データと虹彩スキャンデータはメモリーに蓄積される。システムは身体の芯温度と虹彩スキャンと人物の写真とを結びつけるようにデジタルカメラを含んでも良い。プロセッサーは温度が範囲から外れているかどうか同定し、熱を検出すると警報を出させる。システムは、使用者が虹彩スキャナーを見る時はいつでも温度測定と分析物の濃度測定がなされるようにする。
【０１３７】
脳トンネルからの輻射線を検出するためのあるいは脳トンネルからの信号をつかまえるためのセンサーは、あらゆる装置あるいは製造物品に搭載されることが出来ることと考える。従って、更なる実例として、図１Ｐ（５）は、脳トンネル２１８７からの輻射線を測定するために、コンピューター２２７５にしっかりと固定されたウエブカメラ２２７１に搭載されたセンサー２２６９を含む感知装置２２７３を示し、上記感知装置２２７３はコンピューター２２７５に結合し、検出器２２６９で発生した電気信号を運ぶコード２２７７を有し、上記電気信号はコンピューター２２７５に供給される。この実施例ではプロセッサー、ディスプレイ、及び他の電子装置はコンピューター内に収容される。使用者がウエブカメラを見るときはいつでも、身体温度測定及び／または分析物の濃度測定が成し遂げられることが出来る。
【０１３８】
図１Ｑは、測定部２００６を詳細に示す感知装置２０００の側面断面図である。図示するように測定部２００６は異なる直径を有する外側部品２１６２と内側部品２１６４の２つの部分を含む。測定部２００６は２つの水平面（level）（あるいは２つの高さ構造物）２１６３からなる。外側部品２１６２は、内側部品２１６４と比較してより大きな直径を有する。内側部品２１６４の高さ（あるいは厚み）は、外側部品２１６２の高さ（あるいは厚み）よりも大きな寸法を有する。外側部品２１６２と内側部品２１６４のそれぞれの部品は望ましくは異なる厚み（あるいは高さ）を持つ。外側部品２１６２と内側部品２１６４はアーム２１６１の自由端２１６５と結合し、本体２１５９で終端する。
【０１３９】
測定部２００６は本質的に円形形状を有し、内側部品２１６４内に配置されたワイヤー部２１６６を有す。外側部品２１６２は内側部品２１６４のまわりのワッシャーとリングとを含む。内側部品２１６４は望ましくは円筒状形状を有し、ワイヤー部２１６６をその構造物の内側に収容し、その自由端にセンサー２１７０を収容する。ワイヤー部２１６６はアーム２１６１にしっかりと固定されたワイヤー部２１６７で終端する。円形形状が示されているが、あらゆる他の形状あるいはあらゆる形の組み合わせが予期される。
【０１４０】
図１Ｑ（１）は、２つの重ねられた外側部品２１６２及び内側部品２１６４を示す図１Ｑの測定部２００６の斜視線図であり、ワイヤー２１６６を収容する上記内側部品２１６４はセンサー２１７０で終端する。脳トンネルに合わせるために、特殊化された形状と寸法が必要である。部品２１６２の望ましい直径（あるいは非円形形状の場合の長さ）は３．０ｃｍ以下であり、望ましくは直径あるいは長さ１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは直径あるいは長さ１．０ｃｍ以下である。幅を有する非円形形状では、部品２１６２の望ましい幅は、３．０ｃｍ以下であり、望ましくは幅２．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは幅１．０ｃｍ以下である。部品２１６２の望ましい高さ（あるいは厚み）は、３．５ｃｍ以下であり、望ましくは厚み２．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは厚み１．５ｃｍ以下であり、さらに望ましくは厚み０．５ｃｍ以下である。部品２１６２の望ましい最大寸法は、３．５ｃｍ未満であり、望ましくは２．０ｃｍ未満であり、最も望ましくは１．５ｃｍ未満である。
【０１４１】
部品２１６４は、本発明に従ってあらゆる他の形状あるいは外形が予期され、使用されることが出来るが、望ましくは本質的に円筒形状を有する。部品２１６４の望ましい直径は３．０ｃｍ以下であり、望ましくは直径あるいは長さ２．０ｃｍ以下であり、最も望ましくは直径あるいは長さ１．０ｃｍ以下である。幅を有する非円形形状では、部品２１６４の望ましい幅は、３．０ｃｍ以下であり、望ましくは幅１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは幅１．０ｃｍ以下である。部品２１６４の望ましい高さ（あるいは厚み）は、３．５ｃｍ以下であり、望ましくは２．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．０ｃｍ以下であり、さらに望ましくは０．７ｃｍ以下である。部品２１６４の望ましい最大寸法は、３．５ｃｍ未満であり、望ましくは直径あるいは長さ２．０ｃｍ未満であり、最も望ましくは１．５ｃｍ未満である。
【０１４２】
温度モニタリングには、他のポリマー、発泡体などを含む他の材料も予期されるが、部品２１６２及び部品２１６４は、望ましくは例えばポリウレタン、ポリプロピレン、シンサレート等のような絶縁性材料から成る。部品２１６２及び部品２１６４は、望ましくはある適用のためには圧縮性材料からなる。
【０１４３】
図１Ｒは、プレート２１８０を含み、上記プレート２１８０が、クッションのために例えばパッドのような望ましくは柔らかく柔軟な部分２１７２を有する感知装置２０００の略斜視図を示し、上記パッドは発泡体、シリコン、ポリウレタンなどを含み、上記柔軟部２１７２は引きはがす裏カバー２１７６によってカバーされた接着面２１７４を有する。使用時にカバー２１７６は引っ張りつまみ２１７５によって取り去られ、接着面２１７４は、あらゆる他の身体部分が適当であるが、望ましくは額あるいは他のあらゆる顔の部分及び頭の皮膚につけられ、固定プレート２１８０をしっかりと固定するために使用されることが出来る。プレート２１８０はさらに、望ましくは本質的にやや硬い部分２２８１からなり、上記やや硬い部分２２８１は柔軟部２１７２に結合される。やや硬い部分２２８１は望ましくは例えばスチールと同様の記憶形状を有する金属のような薄い金属シートからなる。やや硬い部分２２８１はまたプラスチックやポリマーを含むことが出来る。望ましい上記やや硬い部分２２８１は身体部分に従わせるために曲げやすい特性を有すると考える。やや硬い部分２２８１は好ましい実施例として記載されるが、代わりにプレート２１８０は柔軟部２１７２だけと共に機能を果たすことが出来る。
【０１４４】
プレート２１８０の硬い部分２２８１はアーム２１８４として続き、上記アーム２１８４は測定部２１８６に結合する自由端２１８８を有する。測定部２１８６はセンサー２１９０を含み、上記センサー２１９０は望ましくはふくらみ部として配置される。使用中、方法は、プレート２１８０を皮膚に当て、アーム２１８４を使用者の特別な解剖学的構造に合わせるように曲げ、本発明のＢＴＴあるいは他のトンネルの皮膚上にあるいは近接してセンサー２１９０を位置決めするための工程を含む。他の工程は分析物を測定することあるいは組織の解析をすること、測定及び解析に相当する信号を生産すること及び結果を報告することを含む。更なる工程は信号を処理すること及び英数字フォーマット、可聴フォーマット、それらの組み合わせなどでの結果を表示することを含むことが出来る。更なる工程は、無線を使用してあるいはワイヤー送信器を用いて信号を他の装置に送信することを含むことが出来る。分析物の化学測定の工程は例えば温度、心拍、あるいは圧力のような物理パラメーターの測定によって置き換えられることが出来る。
【０１４５】
図１Ｒ（１）は使用者２２９３によって着用された、額のまわりのヘッドバンド２２８３を含む感知装置２２８９の略図を示し、上記ヘッドバンド２２８３はプレート２２９１に取り付けられ、上記プレート２２９１はアーム２２８５及び脳トンネル２１８７からの輻射線を受け取るセンサー２２８７を有する。
【０１４６】
図１Ｒ（２）は、アーム２２９９と本体２３０１の接合点に回り継ぎ手構造２２９７を有する感知装置２２９５の略図を示し、上記回り継ぎ手構造は、脳トンネル上にあるいは近接してセンサー２３０３を位置決めするために、（破線で示す）アーム２２９９を回転及び作動させる。センサー２３０３は、処理及びディスプレイユニット２３０７へ上記センサー２３０３を結合するワイヤー２３０５と共に、一対の光源−受光器として図示される。
【０１４７】
図１Ｒ（３）は脳トンネル２１８７に位置決めされた一対の光源−受光器２３０３を描く、使用者２３０９によって着用された時の図１Ｒ（２）の実施例を示す。本体２３０１は、望ましくは本体２３０１の内部表面に配置された接着手段２３１３によって額２３１１にしっかりと固定され、上記本体２３０１は望ましくは眉を超えて位置決めされた回り継ぎ手構造２２９７によってアーム２２９９に結合される。
【０１４８】
図１Ｓ（１）は、曲がりなしで平坦に配置され、測定部２１９６のセンサー２２１０から本体２１９２へ通るワイヤー２１９８を含む感知装置２０００の側面図を示す。測定部２１９６はアーム２１９４及び本体２１９２と一直線になっている。この実施例では、測定部２１９６の軸は、アーム２１９４と一直線であり、１８０°の角度を形成する。組み立て中、１８０°角度の形状と平坦な形が得られる。使用時、本発明の方法に従ってアーム２１９４は曲げられる。アーム２１９４は柔軟であり位置調整可能であるので、使用時に、アーム２１９４は測定部２１９６を脳トンネルに一致するように位置決めするために曲げられる。
【０１４９】
従って図１Ｓ（２）は、測定部２１９６のセンサー２２１０を眉２２１２と目２２１６の間の脳トンネル領域２２１４上にあるいは近接して位置決めするために、アーム２１９４を曲げた状態で使用者に着用された感知装置２０００を示す。ワイヤー２１９８はセンサー２２１０を本体２１９２に結合し、上記本体２１９２は望ましくは額にしっかりと固定される。
【０１５０】
感知装置２０００は、本体２００２にしっかりと固定されたバッテリーを含む能動的な動力（active power）、ソーラーパワー、あるいは感知装置２０００を処理ユニットに結合するワイヤーによって動力を供給されることが出来る。またセンサーシステムには動力源が収容されておらず、接着パッチに収容されたあるいは支持構造物２０００に収容されたあらゆるセンサーは受動ベースで操作されることが出来るとも考える。受動的システムの場合では、動力は電磁波によって遠隔的に提供されることが出来る。典型的な実施例は看護士が遠隔的に本発明のパッチあるいは本発明のセンサーシステム２０００を活性化し、活性化された時間に測定された温度と共に患者の同定を戻し報告するラジオ周波数ＩＤ法を含む。センサーシステムはまた、第２装置によって遠隔的に動力を供給され、センサーシステムに動力を供給するために、ラジオ信号あるいはあらゆる適した電磁波を発生するトランスポンダーを含むことが出来る。温度の他に、例えば心拍、血圧、及びグルコース、コレステロール等の化学物質のレベルのようなあらゆる他の生物学的パラメーターが血中ガス、酸素レベル、酸素飽和量に加えて測定されることが出来る。
【０１５１】
また測定部２００６に結合したアーム２００４は、取り外し出来るようにプレート２００２に結合されることが出来、望ましくは高価な無線送信器及び他の電子装置及び動力源を収容するプレート２００２が装置２０００の恒久的部品として働く一方で、上記アーム２００４及び測定部２００６は廃棄可能な部品となると考える。また廃棄可能な測定部２００６は、アーム２００４に取り外しできるように結合されることが出来ると考える。またセンサー２０１０を収容し、廃棄可能な部品である測定部２００６の自由端は測定部２００６のボディ２０２０内でワイヤーと結合されることが出来ると考える。本発明は、廃棄可能な部品は本体２００２であり、恒久的な最使用可能な部品は測定部２００６及びアーム２００４である方法及び装置を指していることもまた予期される。この実施例では、たとえば、赤外検出器のような高価なセンサーは、測定部２００６に配置されることが出来、プレート２００２に取り外し可能に結合され、本体２００２が廃棄可能な部品である一方、上記センサーは再使用可能な部品である。従って図１Ｔ（１）はアーム２００４、センサー２０１０を含む測定部２００６、操作上、メモリー２２２８と連結されたプロセッサー２２２２を含む回路基板２２００を収容するプレート２００２、動力源２２２４及び送信器２２２６を含む感知装置２０００を示す。ワイヤー２２２０は、センサー２０１０を回路基板２２００に結合する。
【０１５２】
図１Ｔ（２）は、本体として記載された恒久部品２２３０と、アーム及び測定部によって記載された廃棄部品２２３２とを含む２つの分離可能な部品からなる感知装置２０００の典型的な実施例を示す。感知装置は一つ以上の部品及び恒久的部品及び廃棄可能な部品の組み合わせからなることが出来ると考える。従って図１Ｔ（２）では、プレート２００２によって記載される恒久的な部品２２３０が見られ、上記プレート２００２は、操作上、メモリー２２２８と連結されたプロセッサー２２２２を含む回路基板２２００、動力源２２２４及び送信器２２２６を含む。廃棄可能な部品２２３２は、アーム２２０４及び測定部２００６を含む。プレート２００２は、望ましくは電気結合のための雄雌インターフェースを形成する、アーム２００４の電気コネクター２２３６に電気的に取り外し可能に結合される電気コネクター２２３４を有し、アーム２００４のワイヤー２２２０はプレート２００２の雌コネクター２２３４に結合するために適合された雄コネクター２２３６として終端する。
【０１５３】
図１Ｔ（３）は、さらにアーム２００４及びプレート２００２からなる恒久部品２２４０と、測定部２００６からなる廃棄部品２２４２とを含む２つの分離可能な部品からなる感知装置２０００の典型的な実施例を示し、上記測定部２００６は一対の発光器−受光器２２４４を含む。アーム２００４は測定部２００６の電気コネクター２２４８に電気的に取り外し可能に結合される電気コネクター２２４６を有する。
【０１５４】
プレート２００２で記載される恒久的な部品は、動力源と、生物学的パラメーターの変化を警報するための、あるいは装置の寿命が満了したかどうか同定するための、ＬＥＤと、からなることが出来ることは予期される。プレート２００２はまた、動力源と無線送信器あるいは動力源と数字表示のためのディスプレイと、及び／またはそれらの組み合わせを収容することが出来る。代わりにプレート２００２は受動装置として働き、アンテナ及び遠隔の動力源との電磁気相互作用のための他の部品を有する。他の実施例は受動装置あるいはセンサーとＬＥＤとを有するパッチからなる能動装置を含み、上記ＬＥＤはセンサーによってある値が検出されたとき起動され、看護士にＬＥＤが付いているか点滅しているかどうかパッチを見ることによって例えば熱のある患者を確認させる。
【０１５５】
温度、化学物質濃度、血圧、心拍等を含むあらゆる生物学的パラメーター及び組織が、脳トンネルで測定されることが出来、及び／または分析されることが出来る。典型的な血中ガス分析機及び化学分析機が記載される。実施例は脳トンネル（ＢＴ）とも呼ぶ、脳温度トンネル（ＢＴＴ）位置における皮膚を通る電気化学、あるいは酸素分圧の光学決定及び／または人間または動物の血液分析のための装置に関する。本発明は電極を有する測定電池を含む測定部２００６を含み、上記電池はＢＴＴの皮膚に接触して配置される表面を有する。測定部２００６の電池は、脳トンネルの温度を変えるために加熱素子あるいは冷却素子を含むことが出来る。望ましくは、測定部２００６は電気加熱素子を有する。皮膚に接触するほかに、測定部２００６の測定表面は、分析物及び酸素分圧の測定のために、脳トンネルの皮膚から距離をあけることが出来る。
【０１５６】
酸素測定のために、測定部２００６は望ましくはクラーク型センサーを含むことが出来、しかしあらゆる電気化学システムあるいは光学システムが本発明に従って及び本発明の範囲内で使用されることが出来ると考える。ポーラリグラフィックセンサー、酵素センサー、蛍光センサー、光学センサー、分子インプリント、輻射線検出器、光検出器などを含む様々なセンサー、電極、装置が使用されることが出来る。
【０１５７】
一つの実施例では、測定部２００６は、例えば実例として加熱要素、吸引要素、あるいは皮膚透過性を増加する液体のような血流量を増加させるための要素を含む。望ましくは加熱要素が提供され、それによって測定部２００６の感知表面（または測定表面）が脳トンネルの皮膚の温度を増加するように適合される。この加熱要素は、ＢＴの入口への血流量を増加し、ＢＴの皮膚を通る酸素拡散を加速する。動脈酸素及び動脈の酸素分圧の理想的な測定を獲得するために、測定部２００６は望ましくは、動脈供給及び眼窩動脈あるいはＢＴ領域に位置するあらゆる動脈分枝に関係するＢＴ周辺と並置して置かれる。ＢＴの入口の皮膚上の皮膚を通過して測定された酸素圧は、本発明及びここに記載されたセンサー及び支持構造物の特殊な寸法及び形に従って、特殊な外形及び寸法の特殊化された測定部２００６をＢＴＴの皮膚上に置くことによって得られる。
【０１５８】
動脈血の中で、酸化ヘモグロビンの割合と酸素分圧との間に平衡が生じる。血液が加熱されると、この平衡が酸素分圧が増加するようにシフトする。従ってＢＴ方法が使用されるとき、ＢＴの末梢血管内の酸素分圧は動脈内よりも高い。ＢＴの動脈領域から来る酸素はＢＴＴの皮膚を通じて拡散する。
【０１５９】
ＢＴの皮膚を除いては、身体中の皮膚細胞は、厚く、皮下組織の下にある厚い層（脂肪組織）を有するので、皮膚を通って酸素が拡散する間に酸素を消費する。それゆえＢＴ領域を除いた身体のあらゆる領域の表皮領域の酸素圧は、実際の末梢血管の酸素圧よりもかなり低い。しかしながらＢＴの特殊な皮膚領域内では、ＢＴの皮膚は身体全体内で最も薄い皮膚であり、脂肪組織がないため、酸素レベルは安定して保たれる。
【０１６０】
図１Ｕに示す眼窩の頂部にある眉と目の間のＢＴの特殊な皮膚領域は、酸素、グルコース、血中ガス、薬物及び一般的な分析物を含む化学物質の安定したレベルを有する。図１Ｕでは、眉２２５４の右下、目２２５６の上に位置する、上まぶた領域２２５０と眼窩領域頂部２２５２を含むＢＴ領域２２６０が見られる。ＢＴ領域２２６０は、眉２２５４の下に、眉２２５４と目２２５６の間に位置し、鼻２２５８はＢＴ領域の他の境界を形成する。従って図１Ｕは眉２２５４によって形成される第１境界、目２２５６によって形成される第２境界及び鼻２２５８によって形成される第３境界を、眼窩頂部に位置し、鼻２２５８と眉２２５４の間の交差点内に位置する、ＢＴの主な入口点２２６２と共に示す。生物学的パラメーターの測定に最も安定な領域は、眉２２５４の下の眼窩頂部２２５２にある主な入口点２２６２を有するＢＴ領域２２６０からなるが、第２の生理学的トンネルは、下まぶたの端から１０ｍｍ下に延びる下まぶたに近接した領域に位置する。ＢＴ領域では、例えば酸素のような血中ガス及びグルコースを含む他の分子は安定に保たれる。
【０１６１】
酸素の消費は皮膚の厚みと皮下組織（脂肪組織を含む）の厚みに比例し、上記のＢＴ及び本発明で開示された周囲の生理解剖学的トンネルは非常に薄い皮膚を有し皮下組織がないことを考えると、上記トンネルの入口の表皮（皮膚）における酸素量は減少されず、末梢血管に存在する量とつりあったままである。そのためＢＴＴの皮膚に存在する分析物と同様に例えば酸素、二酸化炭素及び他のガスのようなガス量は血中に存在する量と釣り合っている。
【０１６２】
本発明の他の長所は、トンネル領域は、きわめて血管が発達しており、身体中で一番薄い皮膚を有するのに加えて、末端である（この意味は総血液量がその部分に配達されるという意味である）独特の血管と関係しており、そのため加熱要素の低い温度がその領域の血流量を増加するのに使用されるようになっているので、加熱要素が例えば４４℃のような高温に達する必要がないことである。望ましい加熱要素の温度は４４℃以下であり、望ましくは４１℃以下であり、最も望ましくは３９℃以下であり、更に最も望ましくは３８℃以下である。
【０１６３】
血中ガス及びグルコース分析のための測定部２００６の電気化学センサーは、本発明に従って及びＢＴと他の周囲のトンネルの特別な解剖学的形状に従って、本発明の他のセンサーのために記載したのと同様の特別な寸法と形状を有する。装置は、望ましくは電気化学センサーあるいは光学センサーであるセンサーを有する測定部２００６及び関連づけられた特殊な寸法の加熱要素を含み、上記測定部２００６はＢＴあるいは本発明で記載した他のトンネルに近接してあるいはＢＴあるいは本発明で記載した他のトンネルの皮膚上に位置している。本発明の目的の一つは、動脈酸素圧及び例えば二酸化炭素、一酸化炭素、麻酔ガス等のような他の血中ガスを測定するためのＢＴ上で使用される種類の記載された装置を提供することである。
【０１６４】
図２は、従来技術と本発明の動脈酸素圧の皮膚を横切る測定の比較を図解する。図２は身体の全てに存在する３つの厚い層を有する皮膚２２７０を示す。従来技術の方法では、具体的には皮下組織（脂肪組織）２２７２、厚い真皮２２７４及び厚い表皮２２７６である幾つかの厚い層を有するこの皮膚２２７０を用いる。この厚い皮膚組織２２７０の下に小さな血管２２７８がある。小さな四角２２８０で表された酸素は、各血管２２７８内に２つの小さな矢印で示されるように、小さな血管２２７８の壁を通って拡散する。従来技術によって使用される方法を含む、厚く多層の皮膚２２７０が身体の他の部分に存在するのに反して、本発明の方法及び装置は、大きな血管床２２８４を有し、脂肪組織がなく、薄い真皮２２８６、及び薄い表皮２２８８を有するＢＴ２２８２の特別な皮膚２２９０を用いる。脳トンネルに存在する大きな血管及び大きな血管床２２８４は、例えばグルコースのような他の血中物質のレベル（level）と同様の例えば酸素レベルのような分子及び物質のレベルを更に安定に更に正確に提供する。血管収縮を受ける領域及び薬剤の影響を受ける領域において物質を測定しようとする従来技術に反して、本発明は、そのような血管収縮を受けない脳トンネルの血管床２２８４を用いる装置及び方法を教示する。
【０１６５】
従来技術の皮膚２２７０は、ＢＴの薄い皮膚２２９０に比べて、厚く、厚い皮下層２２７２を有する。従来技術の方法では、上記酸素分子２２８０を従来技術の従来のセンサーに届けるために、身体内に深く位置する小さな血管２２７８からの酸素分子２２８０は、上記皮膚２２７０に存在する、皮膚２２７２（脂肪組織）、２２７４（真皮）、２２７６（表皮及び死んだ細胞）の厚い層を横切らないと行けない。従って従来技術の方法では、血管２２７８からの酸素２２８０は、従来技術のセンサーに到達するために長い路を有する。酸素２２８０は小さな血管２２７８の壁を通って、皮下組織２２７２を通って拡散し、ついに厚い真皮２２７４と皮膚２２７０の死んだ細胞２２７６の厚い層に到達し、それから従来技術の従来センサーに到達する。見られるように、身体に存在する従来の厚い皮膚２２７０の長い路に沿って動くので、多数の酸素分子２２８０は、血管２２７８の回りから皮膚２２７１の表面までに激しく落ちる。
【０１６６】
従来技術に反して、血管２２８４からの酸素分子２２８０が本発明の特別なセンサー２０００に到達するまでの大変短い路を有するので、本発明の方法及び装置は、ＢＴの特別な極めて薄い皮膚２２９０を用いる。終端の大きな血管領域２２８４が薄い皮膚２２９０の下にちょうど横たわるので、酸素分子２２８０は、ちょうど薄い皮膚２２９０の下にあり、酸素２２８０は急速に邪魔の入らない仕方で特別なセンサー２０００に届く。このことは、酸素分圧を少しも落とさずに、血管２２８４からセンサー２０００までの邪魔の入らない酸素拡散をさせる。ＢＴの特別な皮膚２２９０は、本発明の特別なセンサー２０００への急速な邪魔されない酸素（及び他の血中ガス）の拡散を生み出し、測定領域は過灌流の自然な状態によって特徴づけられるので、本発明は、結果として血中ガス分圧の従来の適用可能な評価よりも更に正確な測定となる。
【０１６７】
本発明の典型的な皮膚を横切る血中ガスセンサーは、電極内部に閉じこめられたリン酸緩衝液及び塩化カリウムの保有体を有する酸素浸透性疎水膜によってカバーされたプラチナと銀の組み合わされた電極からなる。図２Ａは、銀陽極内に位置する小さな加熱要素２２９８を示す。酸素２２８０は、皮膚２２９０を通って拡散し、酸素の減少が酸素分圧に換算される電流の発生を起こすセンサー２２９２に到達する。他の物質が測定されることが出来ると考える。典型的に、二酸化炭素が本発明で測定されることが出来、そこでは二酸化炭素分子は浸透性プラスチック膜を横切り、電極の内部区画に拡散し、分子が逆に緩衝液と反応することによってＰＨを変え、それによって物質の量あるいはガス分圧と一致する、測定出来る信号を発生する。処理回路が予め決定された検量線に基づいて物質の分圧を計算するために使用されることが出来る。
【０１６８】
図２Ａに関して、センサーシステムの測定部２００６はＢＴ２２８２の皮膚２２９０に配置され、要素２２９４を有する。要素２２９４は、血中ガスセンサー、酸素飽和センサー、グルコースセンサーあるいは血中物質あるいは身体組織を測定するあらゆる他のセンサーとして働くことが出来る。この実施例の感知要素２２９４は、酸素分子２２８０を検出するクラーク型センサー２２９２と、熱を発生するために周期的に発動するように適合された加熱要素２２９８と、を含む。測定部２００６は、電池２３００と温度センサー２２９６とを含む。化学感知部である電池２３００は、センサー２２９２と加熱要素２２９８とを含む。電池２３００の望ましい最大長さあるいは直径は、２．５ｃｍ以下であり、望ましくは１．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは線Ｃ−Ｄによって示すように１．０ｃｍ以下である。感知装置２０００は、ワイヤー２３０６を通じて、処理回路２３０２及び動力供給回路２３０４に結合される。測定部２００６は、空中の酸素がセンサー２２９２に到達するのを防ぐために、完全に漏れがないやり方で皮膚２２９０上にしっかりと固定される。望ましくは測定部２００６の表面２３０８は、接着層あるいは密閉するための他の要素を提供される。センサー２２９２の表面２３１０は、望ましくは、酸素、二酸化炭素、グルコース及び測定される分析物によるあらゆる他の血中物質に対して透過性がある。測定部２００６は、４ｃｍ以下の望ましい最大長さあるいは直径を有し、望ましくは２．５ｃｍ以下であり、最も望ましくは図２Ａにて線Ａ−Ｂによって示すように１．５ｃｍ以下である。
【０１６９】
ＢＴ２２８２の皮膚２２９０は、センサー２２９２の領域に近接する加熱源２２９８によって加熱され、結果として動脈血流が増加する。処理回路２３０２内の電極及び電圧源は、電流がセンサー２２９２における酸素分圧に従う回路を提供する。
【０１７０】
接触装置及び方法が実例として示されたが、本発明に従って、非接触方法及び装置が等しく使用されることが出来ると考える。また、接着パッチ、例えばアイウェア及びヘッドバンドを含む頭に着用する用具などを含む、本発明で開示された様々な支持構造物が測定部２００６の要素を収容するために使用されることが出来ると考える。有線送信器に加えてあるいは有線送信器の代わりとして、信号の送信は無線送信器を使用することが出来、本発明のセンサーシステムは無線送信器を含むことが出来る。
【０１７１】
図２Ｂは本質的に凸状の感知表面２３２２を含むセンサーシステム２３２０を示す。実例として凸状の表面が記載されるが、平坦な表面もまた使用されることが出来る。センサーシステム２３２０は、発光器２３２４、２３２６及び発光器２３２４、２３２６から放射された光を受光する受光器２３２８の２つの部品からなる感知部を含む反射センサーである。センサーシステム２３２０は、地域的な血中酸素飽和を検出するためにＢＴ２２８２の皮膚２２９０にしっかりと取り付けられた特別なパッド内の赤外光源２３２４、２３２６及び受光器２３２８を用いる。感知部２３３０は、望ましくは２．１ｃｍ以下、更に望ましくは１．６ｃｍ以下、最も望ましくは１．１ｃｍ以下の点Ｃから点Ｄの寸法を有する。センサーシステム２３２０は、望ましくはブルートゥースＴＭ技術を用いる無線送信データのための無線送信器２３３４に結合されたプロセッサーを含む処理回路２３３２を含む。発光器は、近赤外線発光器を含むことが出来る。あらゆる近赤外輻射線源が使用されることが出来る。望ましくは７００から９００ｎｍの波長を有する輻射線が、酸素及び他の物質の測定に用いられることが出来る。輻射線源は、近赤外線波長を有する。輻射線源２３２４、２３２６はまた中赤外線波長を含むことが出来ると考える。輻射線源２３２４、２３２６はまた遠赤外線波長を含むことが出来ると考える。また輻射線源２３２４、２３２６は様々な波長の組み合わせあるいはあらゆる電磁気輻射線を含むことが出来ると考える。使用されるスペクトル領域及び波長は測定される物質あるいは分析物による。３，０００ｎｍ及び３０，０００ｎｍの間の波長を有する中赤外光源もまた使用されることが出来ると考える。光源は、評価される分析物あるいは組織によって、さらに可視光及び蛍光を含むことが出来る。
【０１７２】
図２Ｃは、本質的に凸状の表面２３３４及び中央平面表面２３３６によって形成される特別な２つの平面表面を含むセンサー２３４０を示す。平面表面２３３６は望ましくはセンサー２３４０の感知面である。２つの平面表面、凸−平坦−凸は、ＢＴ２２８２の皮膚２２９０に望ましい位置決めをさせる。測定部２００６は、発光器２３３８及び発光器２３３８から放射された光を受光する受光器２３４２の２つの部品からなる反射センサーを含む。測定部２００６は、近赤外光源あるいは中赤外光源を用いる発光器２３３８と、受光器２３４２と、下灌流の場合灌流を増加するために、ワイヤー２３４６を通じて動力を供給されたとき、周期的な運動を引き出し、ＢＴ２２８２の皮膚２２９０をやさしく軽くたたく機械プランジャー２３４４と、を収容する。機械プランジャーが記載されるが、動きによってＢＴＴの皮膚を圧縮及び減圧するあらゆる装置または物品は、増加された灌流を引き起こし、吸引カップ等の本発明の範囲内にあるすべてと同様に本発明内で使用することが出来ると考える。点Ａ１から点Ｂ１の測定部２００６の寸法は望ましくは、３．１ｃｍ以下の最大長さあるいは直径を有し、望ましくは２．１ｃｍ以下であり、最も望ましくは１．６ｃｍ以下である。
【０１７３】
ＢＴの皮膚は高く酸化され、高い血流を有しているので、ほとんどの患者には加熱要素あるいは血流量を増加させるあらゆる要素は必要ない。従って本発明の他の望ましい実施例は図３に示され、上記実施例は加熱要素を含んでいない。図３は、目２３５０及び２３５２、眉２３５４、鼻２３５６を有し、本体２００２、アーム２００４、目２３５０の上で眉２３５４の下の皮膚にしっかりと固定されたセンサー２３５８を有する測定部２００６を含む感知装置２０００をつけた顔を示す。実例として、センサー２３５８は、上記した血中ガスセンサーとして働き、上記センサー２３５８は、脳トンネルの皮膚上、あるいは脳トンネルの皮膚２２９０に近接して位置決めされ、上記センサーは測定中、皮膚に接触しているかあるいは脳トンネルの皮膚から距離を置いている。
【０１７４】
本発明の装置は、ＢＴ及び本発明の他の生理学的及び解剖学的トンネルの皮膚に近接するあるいは並置する複数のセンサーを利用することによって血中に存在するあらゆる成分の測定をするように適合される。電気化学センサーあるいは光学センサーが例えばグルコース、二酸化炭素、コレステロール、ｐＨ、電解質、乳酸塩、ヘモグロビン、及びあらゆる血中成分のような他の血中成分を測定するために使用されることが出来ると考える。
【０１７５】
本発明のセンサーシステムは、様々な新しい特別な支持構造物によって構成される、ＢＴＴの皮膚上の特別な装置を局部的に適用することによって皮膚表面酸素圧測定、二酸化炭素圧測定及び動脈酸素分圧あるいは動脈二酸化炭素分圧の測定を含む。処理回路は、動脈酸素分圧あるいは動脈二酸化炭素分圧を計算するために、ＢＴＴ及び他の本発明のトンネルの皮膚表面酸素あるいは二酸化炭素圧を用いる。処理回路は、得られた値と蓄積された値とを関連づけるために、操作上メモリーと結合されることが出来る。処理回路はさらにその値を視覚あるいは聴覚的に報告するためにディスプレイと結合されることが出来る。
【０１７６】
本発明はまた、ＢＴ及び他のトンネルの入口の皮膚上にあるいは近接して電気化学センサーあるいは光学センサーあるいは輻射線検出器を適用する工程と、電気エネルギーを適用する工程と、及びグルコース、酸素、コレステロール、酸素及び二酸化炭素の少なくとも一つを含む少なくとも一つの分析物を測定する工程と、からなる方法を開示する。他の工程は、加熱すること、吸引を形成すること、機械的に領域を軽くたたくこと、超音波のような音波を用いること、レーザー光でＢＴの皮膚浸透性を増加すること、化学物質でＢＴの皮膚浸透性を増加すること等のうちの少なくとも一つを用いることによって、領域の血流量を増加することを含む。
【０１７７】
センサー２３５８はまた、グルコースのような分析物を測定するための赤外線検出器として働くことが出来る。同様にセンサー２３５８は、分析物の測定のために、一対の発光器−受光器として働くことが出来る。本発明の非侵入測定方法は、例えばグルコースのような物質の測定のために、ＢＴが、精密な正しいスペクトル輻射線の理想的な赤外輻射線放射器であるという長所を利用する。ＢＴからの放射は黒体放射として働く。ＢＴからの放射は分析物の輻射特徴を含む。輻射が身体内部で深い、身体の他の部分と反して、ＢＴの輻射は身体の表面に最も近い。様々な冷却あるいは加熱要素がＢＴにおけるグルコース測定を強めるために組み入れられることが出来る。また中赤外輻射線の他に、近赤外分光器がＢＴＴでのグルコース測定に用いられることが出来ると考える。また中赤外分光器がＢＴＴでのグルコース測定に用いられることが出来ると考える。また遠赤外分光器がＢＴＴでのグルコース測定に用いられることが出来ると考える。
【０１７８】
さらにまた、本発明のＢＴＴ及び他のトンネルにおける血中分析物の濃度測定のために例えばラマン分光器のような技術もまた用いられることが出来る。ラマン分光器は各分子を特徴づけるはっきりとしたスペクトル特徴を有する。この強さは、多くが血中分析物よりもかなり強い、たくさんの干渉スペクトルが存在する血中分析物測定に、理想的に適合される。従って本発明では、ラマン光はＢＴの組織で発生され、例えば眼鏡のフレーム、クリップ、皮膚にはり付けられた接着パッチ、プレートとアームとを有する指のような構造物などのような本発明のあらゆる支持構造物にしっかりと固定された鏡によって集められる。本発明のあらゆる支持構造物内の繊維束は、集められたラマン光を、携帯用分光写真機及び／またはプロセッサー及びＣＣＤに導く。ＢＴには干渉成分がないので、ラマンのはっきりとしたスペクトル特徴は、グルコース、尿素、トリグリセライド、総蛋白質、アルブミン、ヘモグロビン及びヘマトクリットを含む血中分析物スペクトルの正確な検出を可能にする。
【０１７９】
光源は脳トンネル領域の皮膚を照らすことが出来、スペクトルに基づく分析物の検出のために検出可能なラマンスペクトルを発生させることが出来る。従って本発明の他の実施例は、脳トンネル内に向けられた励起光を発生する光源と、検出可能なラマンスペクトルを発生させるために励起光を脳トンネルに向けるように設計された、上記励起光と連結する光学システムと、上記光学システムと連結され、脳トンネルからのラマンスペクトルを検出するように設計された受光器と、操作上、上記検出器に連結されたプロセッサーと、及び上記プロセッサーと操作上連結されたメモリーと、を含む非侵入の分析物決定のための装置及び方法を含み、上記プロセッサーは、脳トンネルからのラマンスペクトルと分析物の濃度に相当する参照輻射線とを比較するために具体化された、コンピューターの読み取り可能なプログラムのためのコードを有するコンピューターの読み取り可能な媒体を持つ処理回路を含む。脳トンネルからのラマンスペクトルに相当する電気信号は、処理回路に供給され、メモリーに蓄積された分析物濃度に相当する脳トンネルからのラマンスペクトルと比較される。
【０１８０】
またＢＴＴのグルコースは、人工グルコースレセプターと同様に例えばグルコースオキシダーゼのような酵素センサーを用いて測定されることが出来ると考える。蛍光技術もまた使用されることが出来、変化する蛍光強度あるいは結合グルコースのスペクトル特性を表す設計された分子の使用、または蛍光共鳴エネルギー転換技術内の２つの蛍光性分子を使用する競合的結合検定法の使用、を含むことが出来る。付け加えると、例えば眼鏡のような本発明の特殊な支持構造物に保持された装置を有する“逆イオン泳動”が使用されることが出来、ＢＴ領域からの間質液は分析のために除かれた。グルコースをＢＴ及び目の回りの他のトンネルの薄い皮膚を横切って動かすために、対流輸送（電気浸透）による、ＢＴに適用された超音波及び／またはＢＴの皮膚上の低いレベルの電流が使用されることが出来る。付け加えると、光散乱分光法及び光音響分光法が例えばグルコースのような様々な物質の測定に使用されることが出来る。ＢＴに向けられたパルス赤外光は、分子による吸収時に、ＢＴから検出可能な超音波を生じ、その強度とパターンはグルコースの値を測定するために使用することが出来る。本発明の装置と方法はその後、脳トンネルからの信号を脳トンネルからの信号に相当する分析物の値を有する参照表と関係づけるプロセッサーを用いて分析物の濃度を決定する。
【０１８１】
さらに超音波を有する検出器及び光源は、超音波及び光吸収に基づいて分析物を検出するために、測定される分析物によって吸収され、検出可能な超音波を脳トンネルから発生する波長を用いて脳トンネル領域の皮膚を照らす。従って本発明の他の実施例は、脳トンネルに向ける光及び脳トンネルから発生する波長に設計された超音波を発生するための光源と、上記超音波に操作上連結されたプロセッサーと、上記プロセッサーに操作上連結されたメモリーと、を含む分析物の非侵入決定のための装置及び方法を含み、上記プロセッサーは、超音波からの信号に基づく脳トンネルからの輻射線吸収と分析物の濃度に相当する参照輻射線とを比較するために具体化された、コンピューターの読み取り可能なプログラムのためのコードを有するコンピューターの読み取り可能な媒体を持つ処理回路を含む。音波強度に相当する電気信号は、分析物の濃度を決定するのに使用される、脳トンネルからの光の輻射吸収の決定に使用され、上記信号は、処理回路に供給され、メモリーに蓄積された分析物濃度に相当する脳トンネルからの輻射吸収と比較される。
【０１８２】
本発明は、ＢＴに存在する分析物の濃度を測定するための非侵入光学方法及び装置を含む。伝達、反射、散乱測定、周波数領域、あるいは例えば興味ある物質を通じて伝達されるあるいはＢＴから反射されるあるいはその組み合わせの調整光の位相シフト、を含む、ＢＴ内の測定を達成するために、赤外分光学、蛍光分光学、及び可視光を含む様々な光学アプローチが本発明に使用されることが出来る。
【０１８３】
本発明は脳トンネルからの自然な黒体輻射線放射の輻射特徴を利用することを含む。ＢＴ及びＢＴの血管からの赤外線輻射の自然なスペクトル放射は例えばグルコースのような血液成分のスペクトル情報を含む。熱としてＢＴによって放射される輻射線は、興味ある物質の濃度同定及び測定に相互関係を示すことが出来る赤外線エネルギー源として使用されることが出来る。ＢＴ内の赤外放射は、ＢＴからセンサーへごく小さな距離のみ横切り、このことは干渉成分によって減衰することが無いことを意味する。装置及び方法は、ＢＴ表面皮膚への直接接触器具を含むことが出来、あるいは本発明の装置は測定中、ＢＴから間を開けていることが出来る。
【０１８４】
本発明の方法、装置、及びシステムは、全ての現実的あるいは潜在的誤差源、干渉源、変異性及び雑音を取り除くあるいは減ずる一方、そのようなＢＴ内に存在する化学物質の濃度を決定するために、ＢＴからの輻射線の分光学解析を用いることが出来る。ＢＴからの自然なスペクトル放射は、興味ある物質の存在及び濃度に従って変化する。一つの方法及び装置は、興味ある物質と相互に作用し、検出器によって集められる上記輻射線を有するＢＴに電磁気輻射線を向けるために輻射源を使用することを包含する。他の方法及び装置は、興味ある物質と相互に作用し、検出器によって集められる上記輻射線を有するＢＴからの自然に放射する電磁気輻射線を受け取ることを包含する。集められたデータは、その後、興味ある物質の濃度を示す値を得るために処理される。
【０１８５】
脳トンネルから放射される赤外熱輻射線は、化学物質の濃度の決定に用いられることが出来るプランクの法則に従う。１つの実施例は、物質の濃度を計算するために、測定された物質の輻射特徴の決定を含む。他の実施例は、興味ある物質の帯域の外側の熱エネルギー吸収を測定することによって計算された参照強度を用いることを含む。興味ある物質の帯域内の熱エネルギー吸収は、ＢＴにおける測定値と予測値を比較することによる分光学手段によって決定されることが出来る。信号はその後、吸収された赤外エネルギー量に従って興味ある物質の濃度へ換算される。
【０１８６】
装置は、輻射特徴の強度を表す出力電気信号を出す工程とプロセッサーに信号を送る工程とを使用する。プロセッサーは、興味ある物質の濃度を決定するために信号の必要な解析を提供するように適合され、興味ある物質、ここでは分析物とも称される、の濃度を表示するためにディスプレイに連結される。
【０１８７】
測定されたあるいは検出された分析物は、あらゆる分子、マーカー、成分、あるいは輻射特徴を有する物質でも良い。輻射特徴は望ましくは、近赤外、中赤外、遠赤外を含む赤外線波長領域内の輻射特徴を含む。測定された分析物は望ましくは、中赤外線領域あるいは近赤外線領域内の輻射特徴を有することが出来る。
【０１８８】
本発明の幾つかの実施例で使用されている赤外分光法は、電磁スペクトルの赤外領域内の特別な共鳴吸収ピークとして描写されるその独特な分子振動パターンに従って上記物質の同定と共に物質による赤外輻射線の吸収に基づく技術である。それぞれの化学物質は、独特の方法で赤外輻射線を吸収し、その原子及び分子配列と振動及び旋回振動パターンとに基づくそれぞれ自身の独特な吸収スペクトルを有する。この独特な吸収スペクトルは、それぞれの化学物質を基本的にそれ自身の赤外スペクトルを有するようにさせ、それぞれの物質を同定するために用いられることが出来る指紋あるいは輻射特徴とも呼ばれる。
【０１８９】
一つの実施例では、様々な赤外線波長を含む輻射線が、それぞれの吸収スペクトルに従って上記物質の定性及び定量のために、物質あるいは測定された成分、ここでは“興味ある物質”として称される、において放射される。輻射線の吸収量は、ベール−ランバートの法則（Ｂｅｅｒ−Ｌａｍｂｅｒｔ‘ｓ  Ｌａｗ）に従って、測定された上記化学物質の濃度に依存する。
【０１９０】
一つの実施例は、７５０ｎｍと３０００ｎｍの間の近赤外線波長領域内の、また望ましくは、例えば測定された物質の輻射吸収特徴のような一番高い吸収ピークがおこることが知られている領域内の、例えば血中グルコース測定のような分析物測定のための方法と装置を含む。例えば、グルコースにとっては、近赤外線領域は２０８０と２２００ｎｍの間の領域を含み、コレステロールにとっては、輻射特徴は２３００ｎｍのまわりに集中する。スペクトル領域はまた、グルコースまたはコレステロールを含む他の化学物質を検出するために可視波長を含むことが出来る。
【０１９１】
装置は、興味ある物質に相互に作用し、検出器によって集められる赤外から可視光までの少なくとも一つの輻射線源を含む。輻射線源からの質問波長の数及び値は、測定される化学物質及び要求される正確さの程度に依存する。本発明は干渉源や誤差源の減少あるいは削除を提供するので、正確さを犠牲にすることなしに、波長の数を削減することが可能である。従来、脂肪組織の存在と浸透深さをミクロン単位に縮小する高い水分吸収のために、中赤外領域は、人間の分析物の測定には実行可能とは考えられていない。本発明は、興味ある物質を有する血液が、上記興味ある物質を測定するために十分な輻射線の浸透をさせる、脂肪組織のない領域内の大変表面に位置されているので、この中赤外線領域を用いることが出来る。
【０１９２】
本発明は、脂肪構造物、干渉成分及び興味ある物質の信号に寄与するノイズによる変量を減じ、最後に実質上、実験的な方法または物理的な方法のどちらでもによる、変数及びデータ解析の複雑さを減じる。実験的な方法は、Ｐａｒｔｉａｌ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ（ＰＬＳ）、主成分解析、人工神経ネットワークなどを含む一方、物理的方法は計量化学技術、数学モデル等を含む。さらに、計算法は、深い組織の測定と共にあるいは例えば脂肪組織を有する皮膚内のような過剰のバックグランドノイズと共におこる時完全に原因となる、無関係の組織及び干渉物質のない試験管内(in-vitro)のデータを用いて開発された。逆に、脳トンネルの構造は、ランバート（Lambertian）表面に接近しており、脳トンネルの皮膚は、ベール−ランバートの法則によって特徴付けられた光伝送及び光散乱条件と適合することが出来る同質構造であるので、試験管内(in-vitro)テストの標準計算法は、本発明の生体内（in-vivo）テストに相互関係がある。
【０１９３】
脳トンネルからの赤外線エネルギーのスペクトル輻射線は、興味ある物質あるいは分析物のスペクトル情報に相当することが出来る。３８℃の熱として照らされるこれらの熱放射は、３，０００ｎｍから３０，０００ｎｍの波長領域を含むことが出来、更に正確には４，０００ｎｍから１４，０００ｎｍの波長領域を含む。例えばグルコースは、グルコースの輻射特徴に相当する９，４００ｎｍ帯域の光を強く吸収する。中赤外熱輻射線が脳トンネルによって放射されると、グルコースはその吸収帯域に相当する輻射線の部分を吸収するだろう。グルコースの帯域による熱エネルギーの吸収は、脳トンネル内の血中グルコース濃度に直線的に関連する。
【０１９４】
ＢＴＴによって放射される赤外輻射線は、測定される物質の輻射特徴を含み、分析物濃度の決定は、脳トンネルから放射される赤外輻射線のスペクトル特性とその輻射特徴のための分析物の濃度とを関連付けることによって行われる。分析物濃度は、赤外輻射特徴の強度を検出強度から計算されることが出来、上記輻射特徴は、検出器によって電気信号を発生し、上記信号はマイクロプロセッサーに供給される。マイクロプロセッサーは、測定された分析物の輻射特徴の強度に従って分析物の濃度を蓄積するメモリーに連結されることが出来る。プロセッサーは、メモリーに蓄積された値に基づいて物質濃度を計算する。プロセッサーは上記検出器に操作上、連結され、上記プロセッサーは処理回路を含み、上記処理回路はコンピューターが読み取り可能な媒体を有し、上記媒体は脳トンネルからの赤外線スペクトルを分析物の濃度に相当する参照輻射線と比較するためにそこで具体化するコンピューターが読み取り可能なプログラムのためのコードを有し、メモリーは上記プロセッサーに操作上、連結される。脳トンネルからの赤外線スペクトルに相当する電気信号は処理回路に供給され、メモリーに蓄積された分析物の濃度に相当する脳トンネルからの赤外線スペクトルと比較される。赤外線スペクトルは望ましくは、近赤外輻射線あるいは中赤外輻射線を含む。
【０１９５】
一つの実施例は、ＢＴの血中あるいは組織中の分析物濃度を測定する装置及び方法を含む。一つの実施例は、ＢＴからの自然に放射される赤外輻射線のレベルを検出することを含む。一つの実施例は、ＢＴＴに放射線を向けた後、ＢＴから放射される赤外輻射線のレベルを検出することを含む。
【０１９６】
一つの実施例は、脳トンネルの表面からの中赤外輻射線のレベルを測定し、分析物の赤外輻射特徴に基づいて分析物の濃度を決定する装置を含む。輻射特徴は望ましくは、近赤外線あるいは中赤外線を含むスペクトルの赤外線領域内にあることが出来る。装置は、フィルター、検出器、マイクロプロセッサー、及びディスプレイを含むことが出来る。
【０１９７】
光源を有する検出器は、脳トンネル領域の皮膚を照らすことが出来、上記赤外スペクトルに基づく分析物の検出のために、検出可能な赤外輻射線を発生することが出来る。脳トンネルからの検出可能な赤外輻射線は、測定される分析物の輻射特徴を含む。従って本発明の他の実施例は、脳トンネルに向ける赤外光を発生するための光源と、脳トンネルからの赤外輻射線を検出するように形成された赤外輻射線検出器と、上記検出器に操作上、連結されたプロセッサーと、上記プロセッサーはコンピューターが読み取り可能な媒体を有する処理回路を含み、上記媒体は脳トンネルからの赤外輻射線を分析物の濃度に相当する参照輻射線と比較するためにそこで具体化するコンピューターが読み取り可能なプログラムのためのコードを有し、上記プロセッサーに操作上、連結されたメモリーと、からなる分析物の非侵入測定のための装置及び方法を含む。脳トンネルからの赤外輻射特徴に相当する電気信号は、処理回路に供給され、メモリーに蓄積された分析物の濃度に相当する脳トンネルからの赤外輻射特徴と比較される。
【０１９８】
スペクトルフィルターを含むＬＥＤあるいはスペクトルフィルターを含まないＬＥＤ、ダイオードレーザーを含む様々なレーザー、ネルンスト燈広帯域発光ダイオード、狭帯域発光ダイオード、ニクロム線、ハロゲン光、グローバー、及び赤外領域において最大出力を有するフィルターあり及びなしの白色光源等を含む様々な輻射線源が本発明で使用されることが出来る。輻射線源は望ましくは、測定に要求される十分な力と波長を有し、興味ある物質に相互に関係する高いスペクトルを有する。選ばれた波長領域は望ましくは既知の領域に相当し、興味ある物質の吸収帯域あるいは物質の輻射特徴を含む。装置は、中赤外光源、近赤外光源、遠赤外光源、蛍光光源、可視光源、電波などを含むあらゆる適した赤外光源でもよい光源を含む。
【０１９９】
光源は、脳トンネル内の興味ある物質に向けられる上記光を有する興味ある帯域幅を提供できる。様々なフィルターが、興味ある物質に高く相関する選択的に一つのあるいはそれ以上の波長を通過するために使用されることが出来る。フィルターは、波長を選ぶことが出来、バンドパスフィルター、干渉フィルター、吸収フィルター、モノクロメーター、格子モノクロメーター、プリズムモノクロメーター、線形可変フィルター、円形可変フィルター、超音波光学チューナブルフィルター、プリズム及びあらゆる波長分散装置を含む。
【０２００】
輻射線は、光源から直接放射されることが出来、光学検出器によって直接集められ、あるいは輻射線は、光学繊維ケーブルを用いて配達され、集められることが出来る。界面レンズシステムは、例えば入射発散ビームから空間的平行ビームへのような、光線を空間的平行光線に変換するために用いられることが出来る。
【０２０１】
検出器は、検出器を冷やす液体窒素、集積回路としての増幅器へ連結された直径４００μｍの光感受性領域を有する半導体フォトダイオードなどを含むことが出来る。光検出器は、伝送された光領域においてスペクトル感受性を持つ。光検出器は、減衰された反射輻射線を受け取り、輻射線を電気信号に変換する。検出器は、熱電対、サーミスター、及びマイクロボロメーターも含むことが出来る。
【０２０２】
ここで用いられる分析物は、測定されるためのあらゆる特別な物質を記載する。赤外輻射線検出器は、赤外輻射線を登録することが可能なあらゆる検出器あるいはセンサーに当てはまる。適した赤外輻射線検出器の例は、限定されないが、マイクロボロメーター、熱電対、サーミスター、等を含む。結合された検出赤外輻射線は、例えばフーリエ変換のような手段を用いて分析物濃度に相当する波長に相互に関係づけられるかもしれない。
【０２０３】
ＢＴは、そこに存在する分析物の中赤外輻射特徴及び近赤外輻射特徴を提供する。ＢＴからの赤外輻射特徴は、ＢＴ内の分析物の濃度に影響される。ＢＴ内に存在する分子の内の一つはグルコースであり、脳トンネルの自然な赤外輻射線に含まれるグルコースの自然な中赤外あるいは近赤外特徴は、グルコースの非侵入測定を許す。例えばグルコース、コレステロール、エタノール、等のようなある分析物の濃度変化は、分析物の濃度を測定するために用いられることが出来る脳トンネルの赤外輻射線の自然放出において増加あるいは変化を引き起こすかもしれない。
【０２０４】
ＢＴは、赤外輻射スペクトル内に電磁輻射線を放出する。ＢＴによって放射される赤外輻射線のスペクトル特徴は、分析物の濃度と相互に関係づけることが出来る。例えばグルコースは、約８．０ミクロンと約１１．０ミクロンの間の波長において中赤外輻射線を吸収する。もし中赤外輻射線がグルコースが存在する脳トンネルから通過あるいは反射したら、独特な輻射特徴が、減衰した輻射線あるいは分析物によって吸収されないそのままの輻射線から検出されることが出来る。脳トンネルに適用される（興味ある物質に含まれる）輻射線のある量の吸収は、結果として分析物の濃度の決定に利用されることが出来る輻射線エネルギーの量において計測できる減少となるかもしれない。本発明の一つの実施例は、血中のあるいは他の組織内の分析物濃度の非侵入測定のための方法及び装置を提供し、脳トンネルによって自然に放射される中赤外輻射線を検出する工程と、スペクトル特徴に相互に関連づけることによってあるいは分析物の濃度に相当する輻射特徴を有する検出された赤外輻射線の輻射特徴に関連づけることによって上記分析物の濃度を決定する工程と、を含む。方法はまた、脳トンネルからの自然に放射された赤外輻射線にフィルターをかけることによる検出前にフィルターをかける工程を含むことが出来る。グルコース測定の場合、フィルターをかけることは、約８，０００ナノメーターから１１，０００ナノメーターまでの波長のみフィルターを通過することを許す。更に方法は、受け取った輻射線に基づいて電気信号を発生し、信号をプロセッサーに供給する赤外輻射線検出器を用いる検出工程を含む。中赤外輻射線検出器は、脳トンネルから自然に放射される中赤外輻射線を測定することが出来る。熱電対、サーミスター、マイクロボロメーター、例えばニコレット(Nicolet)によってＭＴＣを冷却する液体窒素を含む様々な検出器が使用されることが出来る。プロセッサーは、スペクトル特徴あるいは分析物の輻射特徴を有する検出された中赤外輻射線の輻射特徴を解析する及び相互に関係づけるために使用されることが出来る。グルコースにとって、発生された輻射特徴は、約８，０００ｎｍから１１，０００ｎｍの間の波長内にある。方法は、輻射特徴をグルコース濃度に相互に関係づけるプランクの法則に基づいた計算法を用いる解析工程を含んでも良い。方法はさらに、例えば視覚表示あるいは音声報告のような報告工程を含んでも良い。
【０２０５】
化学感知のための多数の例示された実施例が提供されたが、本発明に従ってあらゆる他の感知システムが使用されることが出来ると考える。例えば、酸素分圧、二酸化炭素、ＰＨ、硝酸、乳酸塩、及び麻酔ガスを測定するために蛍光を使用する変換器も、吸光度、反射度、ルミネッセンス、複屈折などを含むあらゆる他の光化学センサーと同様に使用されることが出来る。
【０２０６】
図４は、多数のセンサー及び／または検出器からなる測定部２００６を示す他の望ましい実施例の斜視線図である。上記測定部２００６に収容された一対の発光器−受光器２３６０と温度センサー２３６２とを有する測定部２００６が見られる。一対の輻射線源−検出器２３６０は、望ましくはプレート２３６４に収容される。プレート２３６４は、あらゆる形状を有することが出来、典型的にかつ望ましくはプレート２３６４は、本質的に長四角形形状を有する。長四角形プレート２３６４は、少なくとも一つの発光器２３６６を一方の側に収容し、少なくとも一つの検出器２３６８を反対側に収容する。発光器２３６６は、少なくとも一つのワイヤー２３７２に結合され、検出器２３６８は少なくとも一つのワイヤー２３７４に結合される。ワイヤー２３７２、２３７４は、一対の発光器−受光器２３６０で始まり、測定部２００６に沿って通り、アーム２００４のマルチストランドワイヤー２３８２で終端する。ワイヤー部２３８２は、本体２００２のワイヤー部２３８４で終端する。温度感知部２３７０は、本質的に円筒状であり、そのボディ２３８０内のワイヤー部２３７５（破線で示す）及び温度感知部２３７０の自由端２３７８に配置される温度センサー２３６２を収容する。温度感知部２３７０は、体温測定に発光器２３６６によって発生される熱が影響を与えるのを避けるために、一対の発光器−受光器２３６０に近接して配置され、望ましくは受光器２３６８の隣に配置される。ワイヤー２３７２、２３７４、及び２３７６は、望ましくは測定部２００６を出る単一のマルチストランドワイヤー２３８５を形成する。ワイヤー部２３８２は、アーム２００４上にあるいはアーム２００４内に配置され、さらに本体２００２上にあるいは本体２００２内に配置される。温度センサー２３６２を収容する温度感知部２３７０の自由端２３７８は、望ましくは測定部２００６の底面２３８６を超えて突き出す。測定部２００６の温度感知部２３７０は、望ましくは柔軟な圧縮性の材料からなる。一対の発光器−受光器２３６０はまた、底面２３８６を超えて突き出すことが出来る。ワイヤー部２３８４は、処理回路、メモリー及びディスプレイ及び／または送信器に結合されていても良い。センサー、感知分子、及び検出器のあらゆる組み合わせが、測定部２００６に収容されることが出来る。他の実施例は温度センサー及びグルコースセンサーと結合された心拍センサーを含む。測定部２００６はまたさらに、例えばパルスオキシメーター法のような酸素飽和量を測定するための光学センサー及び酸素分圧を測定するための電気化学センサーを含む酸素センサーを含むことが出来る。あらゆる化学測定あるいは光学測定を有する温度、圧力、心拍を含むあらゆる物理測定のあらゆる組み合わせが使用されることが出来かつ予想される。
【０２０７】
図５Ａは、本体２００２と、ワイヤーを収容する孔２００１を有するアーム２００４と、ワイヤーを収容するための孔２００３を有する測定部２００６と、からなる感知装置２０００を示す他の実施例の斜視平面図である。
【０２０８】
図５Ｂは、ワイヤーを収容するトンネル構造物２００５と、ワイヤーを収容する２つの孔２００７、２００９を有するアーム２００４と、例えばＢＴ領域にセンサーを位置決めするために、アーム２００４のよりよく柔軟な曲げ及び／または延びをさせるためのアコーディオン部のような調整可能な延長できるネック部２０１１と、を有する本体２００２を示す感知装置２０００の他の実施例の斜視側面図である。測定部２００６は、円筒１９９９に入り、センサーで終端するワイヤー２０１３を有する円筒１９９９からなる。ワイヤー２０１３は、望ましくはテフロン（登録商標）チューブ内に収容され、上記チューブは、アコーディオン部２０１１に近接した孔２００７でアーム２００４を貫通し、第２孔２００９でアーム２００４の反対端に出る。
【０２０９】
図５Ｃは、ワイヤー部２０１５を収容するトンネル構造物２００５と、ワイヤー部２０１７を収容する２つの孔２００７、２００９を有するアーム２００４を示す薄い金属シートと、を有する本体２００２を示す感知装置２０００の他の実施例の側面図である。温度測定のために、測定部２００６は、上記円筒１９９９に入り、上記円筒１９９９の中央に沿って通り、温度センサー２０１０内で終端するワイヤー２０１３を有する絶縁性材料の円筒１９９９を含む。ワイヤー２０１７は、望ましくはテフロン（登録商標）チューブ内に収容され、上記チューブは、中央部内でアーム２００４を貫通し、本体２００２との交点のアーム２００４の端部において出る。本体２００２は、望ましくは金属あるいはプラスチックのやや剛直な上部部品２０１９と、ゴム、ポリウレタン、ポリマーあるいは他のあらゆる柔軟材料で作製された柔軟な低部部品２０２１との２つの部品を有する。ワイヤー部２０１５は、本体２００２のトンネル２００５内を通り、処理及び読み取りユニット２０１２で終端する。
【０２１０】
図５Ｄは、本体２００２と、ワイヤーを収容するための孔２００７及び２００９を有し、延長可能部２０１１を持つアーム２００４と、測定部２００６と、を示す図５Ｃの感知装置２０００の平面図である。
【０２１１】
図５Ｅは、望ましくは金属あるいはプラスチックの薄いシートであるやや剛直な上部部品２０１９及びゴム、ポリウレタン、ポリマーあるいは他のあらゆる柔軟材料で作製された柔軟な低部部品２０２１の２つの部品を有する本体２００２を示す感知装置２０００の底面図である。ワイヤー部２０１７は、アーム２００４にしっかりと固定され、上記アーム２００４は、調節可能な延長できる部分２０１１を有する。測定部２００６は、円筒１９９９の端部に配置されるセンサー２０１０を有する円筒によって示されるホルダー１９９９からなる。
【０２１２】
図５Ｆは、望ましくは金属の薄いシートであるやや剛直な上部部品２０１９及びゴム、ポリウレタン、ポリマーあるいは他のあらゆる柔軟材料で作製された柔軟な低部部品２０２１の２つの部品を有する本体２００２を示す感知装置２０００の底面図である。ワイヤー部２０１７は、アーム２００４にしっかりと固定され、上記アーム２００４は、調節可能な延長できる部分２０１１を有する。測定部２００６は、円筒１９９９の端部に配置されるセンサー２０１０を有し、上記円筒１９９９にワイヤー２０１３をしっかりと固定するのを容易にするためのスリット２０２３を有する円筒として示されるホルダー１９９９からなる。
【０２１３】
図５Ｇは、本体２００２と、使用するために曲げられたアーム２００４と、２つの異なる高さの２つの水平面の絶縁性材料２０２７を有する測定部２００６と、及び本体２００２を出るワイヤー２０２５を示す感知装置２０００の底面図の実例である。この実施例内のワイヤーは、さらされておらず、アーム２００４内では完全に絶縁性ゴムによって被覆されており、測定部２００６ではポリウレタンの円筒によって被覆されており、本体２００２では、金属プレート２０１９と柔軟なクッションパッド２０２１との間にはさまれている。
【０２１４】
図５Ｈは、鼻と眉の間の交点に位置決めされた測定部２００６を有し、使用者２０３１に着用された時の感知装置２０００を示す。本体２００２はアーム２００４に結合され、上記本体２００２は、接着柔軟表面２０２１を介して額２０３３にしっかりと固定される。
【０２１５】
図５Ｉは、使用者２０３５に着用された時の感知装置２０００を示し、上記感知装置はばね能力を有するプラスチックアーム２００４からなり、上記プラスチックアーム２００４は鼻と眉の間の交点に位置する自由端にセンサー２０１０を有する。本体２００２は、ディスプレイと同様に、電気回路、処理回路、動力源、及び送信器を収容しても良いヘッドバンドからなる。
【０２１６】
図５Ｊは、使用者２０３５によって着用されるとき、分離出来る感知装置２４５０の２つの部品を示し、上記２つの部品、分離可能な感知装置は、（１）ばね能力を有するプラスチックアーム２４５４を含む保持装置２４５１と、（２）パッチ２４６２を測定するための安定な位置に保持する上記プラスチックアーム２４５４と共にセンサー２４６０を収容するパッチ２４６２と、からなる。更に良い安定性を確実にするために、パッチ２４６２は接着面を有しても良い。センサー２４６０は、パッチ２４６２の中心に置かれることが出来、アーム２４５２によって適合される圧力によって場所に保持される。アーム２４５４は、本体２４５２に結合され、典型的にヘッドバンド２４５６に搭載されて示されたが、本発明のあらゆる支持構造物と同様に、例えばプレート、眼鏡のフレーム、頭に着用する用具などあらゆる他の構造物が、アーム２４５４に結合された本体２４５２として使用されることが出来る。この実施例では、センサー２４６０は、パッチ２４６２内に配置される。アーム２４５４及び本体２４５２は、あらゆる電気部品あるいは電子部品を持たず、機械的ホルダーとして役立つ。反対に、アーム２４５４及び／または本体２４５２は、パッチ２４６２からワイヤーと結合するための電気コネクターを有しても良い。アーム２４５４の寸法は、感知装置２０００のアーム２００４として記載されている寸法と事実上同様である。アーム２４５４は、パッチ２４６２を鼻と眉の間の交点に位置決めするのを助ける。本体２４５２は、ディスプレイと同様に、電気回路、処理回路、動力源、及び送信器を収容しても良いヘッドバンドからなる。クッションパッド２４５８は、安定のためにアーム２４５４と連結されることが出来る。
【０２１７】
図６は、鼻ブリッジ部品２５０２、位置調整可能なアーム２５０４及び測定部２５０６からなる鼻ブリッジあるいはクリップ感知装置２５００を示す他の実施例である。鼻ブリッジ部品２５０２は、望ましくは２つのパッド２５１２、２５１４及び２つのパッド２５１２、２５１４に結合するブリッジ２５２０を含み、上記パッドは望ましくは接着面を有する。アーム２５０４は、鼻ブリッジ部品２５０２から分岐し、測定部２５０６で終端する。測定部２５０６は、実例としてセンサー２５１０を収容する例えば２つの水平面の段のある“ウエディングケーキ”形状のような２つの水平面の構造物２５１６として示される。アーム２５０４は、センサー２５１０をＢＴ上にあるいはＢＴに近接して位置決めするために、眼窩の頂部の上方に向けられる。コードあるいはストラップ２５１８は、よりよい安定性と、頭にしっかりと固定されるために、鼻ブリッジ部品２５０２にしっかりと固定されていても良い。
【０２１８】
図７Ａから図７Ｆは、本発明の感知システム２４００の望ましい実施例を示す。従って図７Ａに関して、本発明の特別な支持及び感知構造物２４００は、感知システム２４００を例えば頭（図示せず）のような身体部分にしっかりと固定するために、本体２４０２（例えば眼鏡のフレーム、ヘッドバンド、ヘルメット、帽子等）、ここでは眼鏡のフレームとして図示される、を含む。感知システム２４００は、望ましくは形状記憶合金あるいは変形可能で記憶を有するあらゆる材料で作られた位置調整可能なアーム２４０４を含み、ここではこのアーム２４０４の端部が、ワイヤー２４１９を介して電気的に本体２４０２に結合されるセンサー２４１０を収容する測定部２４０６で終端する。測定部２４０６内のワイヤー部２４１８は、圧縮可能な要素２４２２、望ましくはスプリングによって囲まれている。スプリング２４２２は、センサー２４１０に結合されている。使用時、スプリング２４２２は、皮膚に対して小さなへこみを形成するようにセンサー２４１０を押す。ワイヤー２４１８は、処理回路２４２２及び送信素子２４２４及び動力源２４２１を含む回路基板２４２０を収容する構造物２４０２と結合するために、ワイヤー部２４１９で終端し、望ましくはアーム２４０４内を進み、反対端で出る。測定部２４０６は、望ましくは外殻２４０７を含み、上記外殻は、望ましくはゴム状の材料からなる。センサー２４１０は、温度センサーを含むことが出来、上記センサーは望ましくは金属シートによって覆われており、その取り付けは熱伝達接着剤を用いて成し遂げられる。
【０２１９】
本発明の眼鏡は、カンチレバーシステムの使用を含むことが出来る。本発明は望ましくは、眼鏡のフレームによって表される本体２４０２のひとつの端部に硬く保持されるアーム２４０４を含み、上記アーム２４０４は、センサー２４１０を収容する壁２４０７を有する測定部２４０６を含む自由端を有する。アーム２４０４の端部は、例えば典型的には加熱要素と同様に化学センサーだけでなく温度センサーも含む血中ガス解析器のようなあらゆるタイプのセンサーあるいは検出器を収容することが出来る。例えば光学感知、蛍光感知、電気感知、超音波感知、電気化学感知、化学感知、酵素的感知、圧電気、圧力感知、心拍感知、等のような様々な感知システムが本発明に従ってアーム２４０４の端部に収容できると考える。典型的に、限定されるものではないが、光検出器、フィルター、及びプロセッサーからなるグルコース感知システムが、アーム２４０４の端部に収容でき、センサー２４１０として働くことが出来る。同様に、光学手段などによって酸素飽和、グルコースあるいはコレステロールを検出するための、アーム２４０４の端部に収容された全く反対のあるいは並んだ発光器と光検出器の組み合わせは、本発明の範囲内である。
【０２２０】
図７Ｂは、使用者２４０１によって着用された図７Ａの特別な支持及び感知構造物２４００を示し、望ましくは眉及び鼻の交点で、眉の下、目の上の脳トンネル２４０９において位置決めされた本質的に円錐形のような構造物を有する測定部２４０６を含む。測定部２４０６は、柔軟で、曲がった位置で示される位置調整可能なアーム２４０４に結合され、上記アーム２４０４は、身体部分に測定部２４０６をしっかりと固定するための感知構造物の本体として働くヘッドバンド２４０５に結合される。ヘッドバンド２４０５の中央２４４６は、電気回路、プロセッサー、動力源、無線送信器を収容する延長部２４４３を有する。ヘッドバンド２４０５は、分離できるレンズを有する眼鏡のフレームとして機能することが出来る。
【０２２１】
図７Ｃは、眼鏡のフレーム２４４０の上部から分岐し、フレーム２４４０の中央部２４４６から延び、鼻当て２４４２の上に位置する、２つのアーム２４３４、２４４４を有する２元感知システムからなる本発明の特別な感知眼鏡２４３０の他の実施例を示す。アーム２４３４、２４４４は、眼鏡のフレーム２４４０のほぼ真ん中に位置する。アーム２４３４、２４４４は、測定部２４３６、２４３７に結合されるロッド２４３８、２４３９を収容する開口を含んでも良く、上記ロッド２４３８、２４３９は、アーム２４３４、２４４４内の上記開口内をスライドあるいは動くことが出来る。測定部２４３６、２４３７は、その外部端に典型的に温度測定センサー２４１０及び心拍測定センサー２４１１として示した、センサー２４１０、２４１１を収容する。フレーム２４１０の中央部は、動力源、送信器、及び処理回路を収容する貯蔵領域を有することが出来る。
【０２２２】
図７Ｄは、本発明の特別な支持及び感知構造物２４００−ａの他の実施例を示し、眼鏡のフレーム２４４０−ａと、レンズ２４２１−ａと、鼻当て２４２３−ａと、位置調整可能なアーム２４０４−ａ及び本質的に円筒形の様な構造物を有し、センサー２４１０−ａに結合されるスプリング２４２２−ａを収容する測定部２４０６−ａとからなる。測定部２４０６−ａは、アーム２４０４−ａに結合され、上記アーム２４０４−ａは、眼鏡のフレーム２４４０−ａに結合される。スプリング２４２２−ａは、測定部２４０６−ａを超えてセンサー２４１０−ａを突き出す。
【０２２３】
図７Ｅは、感知眼鏡２４８０の測定部を表すホルダー２４７６内のセンサー２４７０と、感知眼鏡２４８０のフレーム２４７７から分岐する調整可能なアーム２４７４と、レンズの縁２４８２に沿って鼻当て２４８４の上部に配置されたＬＥＤ２４７８と、からなるＬＥＤを基にする感知眼鏡２４８０の底面図を示す望ましい実施例の写真であり、上記ＬＥＤ２４７８は、測定された生物学的パラメーターの値が通常領域から外れたときにＬＥＤ２４７８を点灯させるように、フレーム２４７７内に収容されたプロセッサーと操作上結合されている。
【０２２４】
図７Ｆは、無線感知眼鏡２４９０の測定部を表すホルダー２４８８内のセンサー２４８６と、感知眼鏡２４９０のフレーム２４９４から分岐する調整可能なアーム２４９２と、フレーム２４９４から鼻当て２４９８の上部に延びるハウジング２４９６と、からなる無線を基にする感知眼鏡２４９０を示す望ましい実施例の写真である。プロセッサー、動力源及び送信器は上記ハウジング２４９６内に搭載されても良く、センサー２４８６に電気的に結合されても良い。測定された生物学的パラメーターに相当する無線信号は、ハウジング２４９６内の送信器によって受信器へ送信される。
【０２２５】
図８Ａは本発明のパッチ感知システムの他の実施例を示す。従って図８Ａは、（１）クローバーの葉形状２５２２内の薄くて大きな柔軟部、及び（２）センサー２５２８をしっかりと固定する、ボタンとして表される、厚くて丸い形状部２５２４の２つの部品からなるクローバーの葉形のパッチ２５３０を示し、上記ボタン２５２４は、大きくて下にあるクローバーの葉形状部品２５２２よりも厚い。センサー２５２８をしっかりと固定するボタン２５２４は、より薄い大きな部品２５２２へはり付けられる。パッチ２５３０の大きな部分は、薄い部品２５２２と、薄い部品２５２２と比較すると小さなサイズの部品からなるセンサー２５２８を保持するパッチ２５３０の部分と、からなる。センサー２５２８を保持する部分は、パッチ２５３０の下にある部分よりも小さくて厚い。大きな部品２５２２は、上記センサー２５２８を保持する部分よりも薄くサイズが大きい。センサー２５２８は、ボタン２５２４の側面部と大きな部分２５２２の平面の間でほぼ９０°曲がっているワイヤー２５２６と結合される。ワイヤー２５２６は、ボタン２５２４に沿って通り、その後薄い部分２５２２に沿って通り、薄い部分２５２２を出る。センサー２５２８を保持するボタン２５２４は、薄い部分２５２２の表面を超えて突き出し、上記ボタン２５２４は、望ましくは本質的にパッチ２５３０の薄い下にある部分２５２４上に位置する。パッチ２５３０の薄い部分２５２２と厚い部分２５２４は共に、身体部分に面するパッチ２５３０の表面上に接着面を有しても良い。
【０２２６】
図９Ａから図９Ｂは、脳トンネル２５３２において動物２５３６のまぶた領域２５３８に置かれたセンサー２５５０を有する、動物に用いるための、本発明の支持構造物あるいは感知システム２５４０の他の実施例の実例を示す。動物ＢＴＴ感知装置２５４０は、プレートによって表される本体２５４２と、上記プレート２５４２にはり付けられた位置調整可能な延長できるアーム２５４４と、上記アーム２５４４の自由端に配置されたセンサー２５５０と、を含む。アーム２５４４はプレート２５４２にしっかりと固定され、上記アーム２５４４は望ましくはスライド機構を有し、上記プレート２５４２は望ましくは溝２５５２を有し、プレート２５４２が動物２５３６の皮膚上に固定して位置する間、ＢＴＴ領域２５３２上にセンサー２５５０を位置決めするように、アーム２５４４をこのようにプレート２５４２に関して動かせる。溝機構２５５２は、アーム２５４４を異なる位置に固着させる複数の固着部を持つ。アーム２５４４は、ワイヤー２５４６を通じて処理及び送信器ユニット（図示せず）に結合される。センサー２５５０は、望ましくは長四角形形状を有する。望ましくはセンサー２５５０あるいは例えばエポキシのようなセンサー２５５０の周囲の材料は、厚みが１ｍｍ〜６ｍｍであり、最も望ましくは、厚みが２ｍｍ〜４ｍｍであり、最も望ましくは、厚みが１ｍｍ〜３ｍｍである。センサー２５５０は絶縁性材料、あるいはセンサー２５５０にセンサーが脳トンネルに入るように導くことを強いるあらゆる材料によって被覆されることが出来、上記他の材料は、センサー部の総体的な厚みを増加することが出来る。
【０２２７】
プレート２５４２は、回路基板として働き、プロセッサー、無線送信器及び動力源を収容することが出来ると考える。代わりに、プレート２５４２は、更に結果を処理及び表示するために遠隔の受信器へ送信される信号を有する送信器及び動力源を収容し、あるいはプレート２５４２は、受動装置を含む遠隔の電磁気力のためのアンテナを保持する。電子装置、送信器、プロセッサー及び動力源が動物の皮膚の下に移植するための箱の中に収容されることが出来ると考える。この実施例では、プレート２５４２は、この箱によって置き換えられ、方法は、皮膚に開口を形成する工程と、アーム２５４４が望ましくは皮膚上面にあるままで、上記箱は皮膚の下に据え付けられる、皮膚の下にあるいは皮膚上面に箱を移植する工程と、を含む。さらに、センサーのよりよい安定性及び保護を提供するために、センサー２５５０の回りの皮膚を縫合する工程を含んでも良く、上記縫合は、脳トンネル２５３２の上部分の皮膚２５５４及び脳トンネル２５３２の下部分の皮膚２５５６をつかみ、上記皮膚２５５４、２５５６のそれぞれの端を縫い、上記縫い目はセンサー２５５０の右上に位置する。
【０２２８】
図９Ｂは、望ましくは絶縁特性を有し、プレート２５４２の上面に搭載された多層保護カバー２５５８と、（層２５５８によってカバーされるため図示されない）センサーと、アーム２５４４と、ワイヤー２５４６と、からなる動物感知装置２５４０の他の実施例を示す。望ましくは、センサーとＢＴＴの皮膚の間によりよい並置を形成するために、センサーの形の中に例えば木のような材料の硬い部品のような厚い支持物が、上記センサーの上面に配置される。
【０２２９】
方法は、望ましくは接着剤あるいは接着表面を用いて、プレート２５４２の内部表面を動物の皮膚にくっつけることによってプレート２５４２を哺乳類の頭にしっかりと固定する工程と、センサー２５５０をまぶた領域２５３８のＢＴＴ２５３２上に位置決めする工程と、を含み、上記工程は望ましくは、センサー２５５０がＢＴＴ領域２５３２上に、あるいは近接するまで、プレート２５４２内の溝２５５２内のアーム２５４４をスライドすることによって完遂される。更なる工程は、アーム２５４４の自由端を曲げる工程と、センサー２５５０によってＢＴＴ２５３２に圧力を加える工程と、上記センサー２５５０によって信号を出す工程と、を含んでも良い。更なる工程は、電流を与える工程と、センサー２５５０によって信号を発生する工程と、を含む。他の工程は、上記信号を処理及び解析する工程と、上記信号の値を報告する工程と、を含んでも良い。同様の工程が、感知装置２０００を適用するときに使用されることが出来るが、望ましくは人間の医療に用いる時は、位置決めにはスライド工程を含まない方がよい。
【０２３０】
ここで図１０Ａに関しては、例えばＢＴＴ信号を例えば衣類のような衣装に搭載されたあるいは履き物と連結された警告手段と連結する工程のような生理学トンネルからの信号を連結する工程からなる本発明の他の方法及び装置が示される。あらゆるタイプの衣装あるいは衣類と同様に、スニーカー、滑り止めを付けた靴、スポーツシューズ、サンダル、ブーツ、等を含む履き物のあらゆる物品が本発明の範囲内であると考えられると考えるべきである。
【０２３１】
従来技術は、例えば心臓の鼓動をモニターする胸のストラップからの心拍数の値を見るために腕時計を見るような使用者に運動の強さについて案内するための数値を信頼した。数字を見ることは、ストレス及び注意散漫を増加することを含む様々な不利があり、両方とも動作を減ずることを導くことが出来る。追加すると、人間の脳は、例えば数字のようなしるしを、特別な情報あるいは状態と関連づけて考えるように組織化され、脳が、例えば運動のための最適な心拍数の範囲外であることを意味する毎分１００鼓動（beats per minute (bpm）)という数字あるいは最適な熱の範囲外であることを意味する３９．５℃という数字である場合の関連づけを完了するために、運動の集中力を少し減ずるかもしれない。数字を見ることは、焦点を合わせるために目の毛様体筋を使用することが必要であり、また例えば腕を安定して目と一直線にするように保持するように、ディスプレイを本質的に静止した位置に保持することが必要であるので、数字を見るために腕を保持することだけでも、貴重な動作の瞬間を運び去るかもしれない。追加すると４５歳以上の人物は、老眼かもしれず、そのため眼鏡を使用しないと数字を見ることが困難であるかもしれない。従来技術のこれらの不利に反して、本発明は、例えば数字を読むためのような焦点を合わせるために目の毛様体筋を使用することを要求しない報告手段を頼みにする。本発明はまた、４５歳以上の人々、老眼の人及び白内障の人ですら含む全ての年齢の人物によって使用されるのに適している。追加すると、本発明はディスプレイを本質的に不動の位置に保持することを要求しない。実際に本発明の報告手段は、望ましくは使用者に情報を提供する間中、一定に動いている。さらに、数字を読もうとすること及びその数字を生物学的状態に関連づけようとすることのような気が散ることがない。さらに、数字を見たり眺めたりする時におこる様なストレスの増加が無く、また数字を解釈する余分な脳の仕事もない。これら全ての有利な点は、本発明に従って報告手段として光源を用いることによって完遂され、上記光源は、生物学的パラメーターの値に従って情報を提供するように適合される。追加すると、例えば靴内の光源は、直接的に光源を見たり焦点を合わせなければならない被験者なしに、自然に人間の視野内にある。このことは、情報が自然に伝達され、使用者によって努力なしに受け取られることとなる。さらに後頭皮質を通る脳は、数字的刺激よりも視覚的刺激をよりよく理解するように適合されており、脳はまた、例えば１４７ｂｐｍあるいは３８．９℃のような数字を記憶よりも、例えば黄色のＬＥＤは潜在的な危険を知らせるというような視覚的刺激を記憶するように、よりよく適合される。さらに光源のような情報は、すぐに利用でき、数字でおこる関連づけの必要がない。追加すると、人間の脳は、例えば交通信号の緑、黄色、赤の光あるいは装置がつけられていることを示す電子装置のＬＥＤのような視覚的刺激を認識し処理するように日常ベースで訓練される。従って本発明は、視覚的刺激と関連がある生物学的状況を工学と連結し、望ましくは数値の代わりに、報告手段として衣類、衣装アクセサリー、あるいは靴のような着用できる物品の上にあるい��着用できる物品の中に搭載されたＬＥＤを含むそのような監視装置を開示する。
【０２３２】
図１０Ａは、例えば温度、心拍のような生理学的信号と履き物との組み合わせを図解し、上記履き物は、信号の受信器として働き、また使用者に異常な生理学的な値を警告するために働く。この実施例は、例えばセンサーによって測定された生理学的値に従って起動される、ＬＥＤによって表される光源、振動、ブザー、スピーカーなど一つのあるいは複数の警告手段を有する履き物物品を示す。あらゆる数値を表示する必要が無く、使用者に例えば腕時計を見るような情報を探すことを要求することをしないで、使用者に努力なしに自然に生物学的パラメーターの値を知らせるために、あらゆる音が作り出されることが出来、あらゆる視覚的しるしが使用されることが出来ると考える。情報は使用者によって受動的に努力なしに獲得される。使用者の視野は、腕時計を見るために腕を保持するようなあらゆる余分な動きをしなければいけないということなしに、視覚的刺激を受け取ることを許す。運動レベルを測定する重要な観点は、本発明により視覚刺激あるいは音刺激によって表される数値範囲あるいは閾値（例えば高すぎるあるいは低すぎる）であるので、運動中の実際の数値は、第２次的に興味がある。生物学的パラメーターの値に相当するように光を照らすようにすることによって、使用者が表示された数字について考えなければならないことあるいはその後数字が決定された運動レベルとなるかどうか解析することなしに、すぐ応答する苦労のないやり方で、使用者は、運動レベルを導くように及び安全領域に居続けるように援助される。
【０２３３】
温度及び心拍に加えて、例えば歩数計等の他の装置からの信号と同様に、酸素レベル、血圧、グルコースレベル、眼圧などのあらゆる他の信号が使用されることが出来る。追加すると、本発明の光に基づく報告手段は、例えば距離を示すためにあるいは速度計の場合は使用者に速度を示すために、ＬＥＤのような光源の起動を含むことが出来る。例えば使用者は、例えばマラソン中に、１０００歩毎にあるいはマイル毎に点灯するように歩数計をプログラムすることが出来る。プログラムはまた、使用者が、使用者によって予め決められたある速度内で走っている時ＬＥＤを点灯するように適合される。この実施例では例えば、歩数計は、予め決められた速度あるいは距離に従って点灯されるようにプログラムされている青、緑及び赤の３つのＬＥＤを持つ。例えば、青のＬＥＤは、速度が６マイル／分より小さいと点灯し、緑のＬＥＤは、速度が６マイル／分と７マイル／分の間の時、点灯し、赤のＬＥＤは、速度が７マイル／分より大きいと点灯する。システムはまた、決められた速度あるいは距離が獲得されると点灯する光、あるいは代わりにプログラムされた速度や距離が獲得されなかった時に点灯する光を有する、汎地球測位システムあるいは速度及び／または距離を探知するための他のシステムを含んでもよい。
【０２３４】
警告手段は、センサーから受信された信号が適当なレベル内にある時、使用者を警告する、あるいは信号が安全なレベル外にあるとき、使用者に警告する。例えば警告手段は、使用者に、例えば熱ショックタンパク質の形成を促進するために体温が理想的なレベル内である最適温度領域（ＯＴＺ）に使用者がいることを知らせる。ＯＴＺは、熱ショックタンパク質の形成を促進するために、例えば３７．０℃及び３９．４℃の間、更に望ましくは３８．０℃の周辺、及びさらに望ましくは３８．５℃の周辺で、３９℃までの温度領域のような健康及び運動に適切なレベルと考えられる。ＯＴＺは、安全で、過熱することなしに最善の運動を導く温度領域を示す。燃焼は体温の上昇に反映される熱を発生するので、ＯＴＺの異なるレベルは、効果的に脂肪を燃やすことを導くことが出来る。同様に、最適心拍領域（ＯＰＺ）は、心臓の健康を増進するために最適な領域を示す。第２領域ＯＰＺ−Ｆは、脂肪燃焼を導くことが出来る心拍領域を示す。様々な最適な領域が使用されることが出来、また例えばフィットネス、持久力、心肺運動、心臓血管改善フィットネス、脂肪燃焼等のような興味ある最適領域に従ってＬＥＤを点灯するようにプログラムされることが出来る。
【０２３５】
履き物あるいは衣類の警告手段は、望ましくは例えば使用者の温度領域、あるいは心拍のような生物学的パラメーターの値に従って点灯される１セットの光を含む。本発明の１つの態様は、履き物及び／または衣装からの光が目に見えるようにする及び／または履き物及び／または衣装からの音を聞くようにすることによって、最適領域内の肉体の運動を使用者が続けるのに役立つ、相互作用する履き物あるいは衣装を提供することを含む。ＬＥＤアレイは、例えば履き物の上部あるいは胸を覆う衣装の部分あるいは四肢下部の正面部分のような簡単に目に見ることが出来る履き物あるいは衣類の部分に搭載される。あらゆる頭に着用する用具も、肉体運動中に簡単に目で見える場所に搭載されたＬＥＤのアレイと共に使用されることが出来ると考える。運動レベルに関する情報は、その後、努力なしの自然な方法で獲得される。光アレイは努力のレベルを示すことが出来、使用者が計画された活動のための最適な領域内にあるかどうかを示すことが出来るので、望ましい実施例では、特別な数は必要でない。例えば靴の舌皮あるいは靴の上部分に搭載されたＬＥＤのアレイは、例えば心拍レベル、酸素レベル、血圧レベル、あるいは温度レベルのような生物学的パラメーターのレベルを示すために、あるいは身体内に存在する薬物あるいはあらゆる分析物のような化学物質の存在を確認するために、ある方法で照明し、あるいはある連続でパッと光る。
【０２３６】
一つの実施例では、ＬＥＤアレイは、靴の上部分あるいは舌皮に搭載され、上記ＬＥＤは、生理学的パラメーターをモニタリングするセンサーに連結された送信器から受信する電気信号に基づいてＬＥＤアレイを制御、運転するプロセッサーに電気的に結合されている。プロセッサーは、操作上、受信器に連結され、上記受信器は、生理学的パラメーターあるいは例えば環境温度、湿度、風などのような環境パラメーターを含むあらゆるパラメーターをモニタリングする上記センサーからの信号を受け取り、上記センサーからの上記信号は、望ましくは無線で履き物内の受信器へ送信される。他の実施例では、例えば血流量、温度、心拍、及びあらゆる他の生理学的パラメーターのような生理学的パラメーターのためのセンサー及び／または例えば環境温度、湿度、紫外線、風などのような環境状態を検出するためのセンサーを含むセンサーは、靴内に配置される。これらの実施例では、光源もまた靴内に配置され、上記光源はセンサーと合体させることが出来るので、遠隔的にセンサーを配置するような信号を送信する必要はない。プロセッサーは、望ましくはＯＴＺ及び／またはＯＰＺにいる使用者には例えば緑色のＬＥＤを点灯するようなことに従ってＬＥＤをある一定時間点灯するように働く。代わりに処理回路は、温度あるいは心拍が高すぎることを使用者に知らせるために赤のＬＥＤを点灯し、あるいは温度あるいは心拍が低すぎることを使用者に知らせるために青のＬＥＤを点灯し、あるいは、あらゆる色あるいはＬＥＤの数を包含するあらゆるそれらの組み合わせを点灯する。
【０２３７】
センサーに連結された送信器からの信号は、靴あるいは衣類内の受信器に送信され、上記信号は、上記靴あるいは衣類内のＬＥＤを点灯、あるいはスピーカーを運転する。例えば、ＢＴＴサングラスによって、心拍及び温度をモニタリングされる人間の患者が、上記ＢＴＴサングラスからの無線信号を上記使用者によって着用された靴内の受信器へ送るとき、上記信号が最適温度領域及び最適心拍領域に相当していると、上記信号は温度も心拍も理想的なレベルであることを示すために、２つの緑のＬＥＤが靴内で点灯することを引き起こし、靴に最適領域という音を作らせる。使用者に苦労なく自然に生物学的パラメーターレベルを知らせるために、あらゆる音が作られることができ、あるいはあらゆる視覚的しるしが使用されることが出来ると考える。従って受け取られた信号が使用者が熱すぎ、心拍が高すぎることを示すと、例えば熱損傷を避けるために、その後Ｃｏｃａ−Ｃｏｌａ（登録商標）のロゴあるいはＰｅｐｓｉ−Ｃｏｌａ（登録商標）のロゴを示すしるしが点灯し、使用者に何か液体を摂取すべき、及び水和されるべきであるであることを示す。同様に、高い温度を示す信号は、靴あるいは衣装内のスピーカーに“水”“Ｃｏｋｅ（登録商標）の時間です”“Ｐｅｐｓｉ（登録商標）の時間です”等の音を生みださせることが出来る。ＢＴＴ装置によって心拍のモニターをするほかに、従来の心拍検出のための胸部ストラップを含む心拍検出のためのあらゆる他の装置が使用されることが出来、上記モニタリング装置は、光、スピーカーなどを運転するために、信号を靴あるいは衣装に送信する。生理学的パラメーターをモニタリングするあらゆる装置からのあらゆる信号が使用されることが出来るとも考える。従って、グルコース、眼圧、薬物レベル、コレステロール等をモニタリングする装置は、信号を履き物あるいは衣装に送信することが出来、例えば低いグルコースレベルを示すＬＥＤを点灯させ、スピーカーに“低糖−ジュースを飲め”の音を作り出させ、あるいは生理学的値を示すために靴あるいは衣装内に投薬名を点灯させる。それゆえ糖尿病患者が本発明の生物学的光―音システムの使用者であった時、及び使用者がグルコースをモニタリングしていると、靴、衣類あるいはアクセサリー内に“インシュリン”という言葉が点灯され、そのため使用者は糖分レベルが高すぎることを知る。
【０２３８】
ＲＦ受信器、動力源、プロセッサー、ＬＥＤ及びスピーカーを含む、ここではモジュールあるいは生物学的モニタリング電子装置−ＬＥＤモジュールとして示されるハウジングが取り外し可能に靴あるいは衣装に取り付けられることが出来る、あるいは永久に靴あるいは衣装に搭載されることが出来ると考える。例えば、靴の舌皮内のポケットのような靴あるいは衣装のポケットが、生物学的モニタリング電子装置−ＬＥＤモジュールを収容するために使用されることが出来る。一あるいは複数のモジュールを靴あるいは衣装にしっかりと固定するためのあらゆるポケットあるいは他の手段が予期され、使用されることが出来る。例えば２つのモジュール、ＢＴＴサングラスからの温度をモニターする１つは、フックアンドループファスナー（例えばＶｅｌｃｒｏ（登録商標）のような）によってシャツにしっかりと固定され、一方胸部ストラップから心拍をモニターする第２モジュールは、靴の舌皮内のポケット内に配置される。ＢＴＴサングラスが、使用者に温度レベルを知らせるために温度信号を送信するとき、シャツにしっかりと固定されたＬＥＤが点灯する。同様のことが胸部ストラップからの心拍信号によって点灯する靴内のＬＥＤにおこる。
【０２３９】
ここで、図１０Ａに関すると、モジュール２６１０を収容するための例えばポケットのようなハウジング２６０６を有する舌皮２６０４を含む上部２６０２を有する靴２６００が見られ、上記モジュール２６１０は、動力源２６１２、無線受信器回路２６１４及びＬＥＤの運転者として機能する無線受信器回路２６１４に操作上連結される少なくとも一つのＬＥＤ２６２０を含む。モジュール２６１０は更に、プロセッサー２６１６及びスピーカー２６１８を含むことが出来る。モジュール２６１０は、望ましくはプラスチックあるいはあらゆる耐水性材料からなる。モジュール２６１０は、靴２６００の舌皮２６０４内に搭載されて記載されるが、モジュール２６１０は、あらゆる靴のあらゆる部分に及びあらゆるタイプの靴内に搭載されることが出来ると考える。更にモジュール２６１０は、光学繊維へ結合された靴のある位置に搭載された電子装置あるいは靴内の第２の位置に搭載されたＬＥＤを含むことが出来ると考える。例えば、バッテリー、無線受信器及びコントローラーは靴のかかと内の空洞に収容され、かかと内の上記電子装置及びバッテリーは、ワイヤーを通じて靴の舌皮内のＬＥＤへ結合され、あるいは靴の底の電子回路は靴の正面部分に位置する光学繊維に結合されることが出来る。ＬＥＤ、光学繊維、例えば光の棒、蛍光性光のような化学発光源等を含むあらゆるタイプの光源が使用することが出来る。光源及びスピーカーの位置は衣装あるいは靴のあらゆる部分を含み、望ましくは光源は人間の自然な視野内に配置される。靴で記載された全ての装置は、衣装あるいは衣類にも使用されることが出来ると考える。
【０２４０】
モジュール２６１０は、靴が使用される時の圧力の適用によって起動されることが出来るスイッチ２６２２を含むことが出来、あるいはモジュール２６１０は手動で操作されるスイッチを含むことが出来る。モジュール２６１０は、自動的にモジュール２６１０の受信システムを起動させるあらゆるタイプの慣性ベーススイッチを含むことが出来る。従って靴が使用されないとき、あるいは圧力ベースのスイッチが靴の受信システムを起動しないとき、自動的に止まる。付け加えると、靴の受信システムが例えば１０分間のようなある一定時間の間、信号を何も受信しないと、その後、靴の受信システムはまた自動的に止まる。自動的に靴をつけたり、とめたりするこのような装置は、バッテリーの力を節約させ、及び／または本発明のシステムを使いやすくする。使用者が生物学的パラメーターの実際の数値を知りたい時は、センサーに連結したモニタリング装置に位置するスイッチは起動されることが出来、あるいは靴あるいは衣装内の第２スイッチが起動されることが出来、及び靴あるいは衣装内あるいはモニタリング装置内に数値が表示されることが出来る。この実施例では、靴あるいは衣装あるいはモニタリング装置は数値ディスプレイを含むことが出来る。例えば使用者によって要求されれば、ＢＴＴサングラスはレンズに数値を表示するように適用されることが出来ると予期される。
【０２４１】
図１０Ｂ−１では、心拍及び温度測定のための本発明の概略図が示され、心臓の鼓動を検出するための胸ストラップとして表わされる心拍数モニタリング装置２６２４、体温を検出するための眼鏡として表される温度計２６２６、ＬＥＤからなるロゴ２６２８を有する靴２６３０を含む。ロゴ２６２８は、図１０Ｂ−２に拡大図が示され、第１ＬＥＤ２６３２及び心拍数領域に相当する第２ＬＥＤ２６３４を示し、上記第１ＬＥＤ２６３２は遅い心拍数を示す信号に連結しており、上記第２ＬＥＤ２６３４は早い心拍数を表す信号に連結される。心臓モニタリング領域に連結されるＬＥＤ２６３２、２６３４の他にも、第３ＬＥＤ２６３６は、体温領域に相当し、上記ＬＥＤ２６３６は、例えば高体温のような安全でない体温レベルを表す信号に連結される。
【０２４２】
いくつかの運動プログラムが本発明で実施されることが出来る。相応の運動強度を獲得するために、使用者は情報を眼鏡や胸ストラップ装置のようなモニタリング装置に入力するキーパッドあるいはボタンを用いることが出来、反対に使用者は情報を受信するように適合された靴に情報を入力することが出来、上記情報は年齢、体重、身長、運動目標などを含む。プロセッサーはその後、受信された信号及び運動目標に従ってＬＥＤを点灯させるであろう、各人の運動目標のための最適体温領域及び最適心拍数領域を計算することが出来る。例えば４０歳、身長１．８０ｍ、体重９５ｋｇ、脂肪を燃やす（体重減少）ことを目標として長いトレーニング（４５分より長い）をやりたい使用者がプロセッサーに供給される情報を入力する。プロセッサーは操作上、運動目標と使用者データに関係するＯＴＺ及びＯＰＺを蓄積するメモリーに連結される。例えば使用者データによれば、ＯＴＺは３８．１℃及び３８．５℃の間であり、ＯＰＺは１１７鼓動／分（ｂｐｍ）及び１３５ｂｐｍの間であり、それは最適心拍が１１７と１３５ｂｐｍの間であることを意味する。望ましいＯＰＺの計算方法は、２２０から年齢を引き去ること、これは１８０を規定し、及びその後使用者及び運動目標に基づいてＯＰＺの数字（１８０）のパーセンテージを計算すること、この例の場合６５％と７５％の間である、を含む。
【０２４３】
プロセッサーは操作上、ＬＥＤに連結され、典型的な実施例では、温度計眼鏡２６２６からの温度信号が３８．５℃より高い温度に相当すると、ＬＥＤ２６３６は高体温を示すように照らされ、使用者が彼あるいは彼女のＯＴＺから外れているので、例えば水和の必要がある、あるいは運動強度を下げる必要があると解釈する。同様に心臓モニタリング装置２６２４からの心拍信号が、一番低い心拍数の目標である１１７鼓動／分よりも小さい心拍数に相当すると、プロセッサーは従って運動目標のためには遅い心拍数であると示し、照らされるＬＥＤ２６３２を点灯する。心臓モニタリング装置２６２４から受信された信号が一番速い心拍数の目標である１３５ｂｐｍよりも早い心拍数に相当すると、ＬＥＤ２６３４が点灯され照らされる。
【０２４４】
Ｔを印す２つのＬＥＤとＰを印す２つのＬＥＤからなる４つのＬＥＤを有する他の実施例を考えると、体温が３８．１℃より下がると、“Ｔを印す黄色のＬＥＤ”が照らされ、ＯＴＺには低い温度であることを示し、３８．５℃より高ければ“Ｔを印す赤色のＬＥＤ”が照らされる。心拍が１１７ｂｐｍより遅いと“Ｐを印す黄色のＬＥＤ”が照らされ、心拍が１３５ｂｐｍより速いと“Ｐを印す赤色のＬＥＤ”が照らされる。
【０２４５】
本発明に従って心臓モニタリングのための典型的な計算法が図１０Ｃ−１に示され、望ましくは心臓モニタリング装置２６２４から無線で受け取る“心拍数信号の獲得”ステップ２６４０を含む。ステップ２６４２はその後、この実施例では１１７ｂｐｍより遅い心拍数として図示される“心拍数が目標最低心拍数より遅い”かどうかを決定する。もしＹＥＳなら、その後ステップ２６４４は、低い心拍数を示すために、ＬＥＤ２６３２を点灯し、その後、心拍数信号を獲得するためのステップ２６４０におけるプログラムに進む。もしＮＯなら、その後ステップ２６４６はこの実施例では１３５ｂｐｍより速い心拍数として図示される“心拍数が目標最速心拍数より速い”かどうかを決定する。もしＹＥＳなら、その後ステップ２６４８は、速い心拍数を示すためにＬＥＤ２６３４を点灯し、ステップ２６４０へ進む。もしＮＯなら、その後処理は継続し、プログラムはステップ２６４０へ進む。同様に図１０Ｃ−２は、本発明に従った体温モニタリングのための計算法を示す。ステップ２６５０は体温レベルを獲得し、及びステップ２６５２は、この実施例では３８．５℃より高い体温として図示される“温度が目標最高温度より高い”かどうかを決定する。もしＹＥＳなら、その後ステップ２６５４は、高い温度を示すためにＬＥＤ２６３６を点灯し、その後ステップ２６５０へ進む。もしＮＯなら、プログラムはステップ２６５０へ続き、処理は継続する。
【０２４６】
本発明は、生物学的パラメーターを検出及び送信し、送信された信号を靴あるいは衣装に結合された受信器と共に受信し、受信された信号を処理し、生物学的パラメーターの値を決定し、その値に基づいて光源を点灯する方法を含む。更なる工程はスピーカーを起動することを含んでも良い。他の工程は数値を表示し、他の装置に信号を送信することを含んでも良い。
【０２４７】
プログラムは順々にされることが出来、例えば酸素レベル及び消費、グルコースレベル、血圧、乳酸レベル、熱ショックタンパク質、及びあらゆる他の生物学的パラメーターのような、あるいは例えば環境温度、湿度、風速などの環境パラメーターのような他のパラメーターを含むことが出来ると考える。これらのパラメーターの全ては、例えば本発明のＬＥＤシステムのような本発明の報告手段を用いて報告される。従って本発明の更に他の実施例では、複数のＬＥＤアレイが提供される。例えば最初のＬＥＤアレイは一つのパラメーター（例えば心拍）を検出し、上記ＬＥＤアレイは、第２パラメーター（例えば温度）を測定する第２ＬＥＤアレイから分離され、そして第１、第２ＬＥＤアレイの両方は第３パラメーター（例えば環境湿度）を測定する第３ＬＥＤアレイから分離される。それぞれのＬＥＤグループは、それぞれの特定のＬＥＤアレイに結合する分離された送信器からの信号によって点灯されることが出来る。
【０２４８】
それぞれのＬＥＤは、生理学的状態を示すしるしと共に印されることが出来るとも考える。従って生理学的状態を報告するために、一つのＬＥＤは例えば“高温”及び／または“速いＨＲ” 及び／または“遅いＨＲ”という言葉を持つことが出来る。さらにスピーカーあるいは音声合成装置は含まれることが出来、例えば“高温”及び／または“速いＨＲ” 及び／または“遅いＨＲ”という音声を製造するために付随して起動される。生物学的パラメーターの異なるレベルを示すために、様々な色のＬＥＤが使用されることが出来るとも考える。例えば緑のＬＥＤは、１３０ｂｐｍより遅い心拍数を表し、黄色のＬＥＤは、１３０ｂｐｍより速く１７０ｂｐｍより遅い心拍数を表し、赤のＬＥＤは、１７０ｂｐｍより速い心拍数を表す。棒の列もまた使用されることが出来、一本の棒は１３０ｂｐｍより遅い心拍数を示すために照らされ、２本の棒は１７０ｂｐｍより遅い心拍数を示すために照らされ、３本の棒は１７０ｂｐｍより速い心拍数を示すために照らされる。本発明は更に生物学的パラメーターをモニターする装置と、靴あるいは衣装とを含むキットを含む。キットは更に使用説明書を含むことが出来る。例えばＬＥＤのような照明装置は、照明光の色の交換可能な選択を許すために、取り外し可能であることも出来る。
【０２４９】
ここで図１０Ｄを参照すると、ＢＴＴ送信システム２６５６、心拍数送信システム２６５８、及び靴受信システム２６６０を含むブロック図が概略的に図解される。ＢＴＴ送信システム２６５６は、ＢＴＴセンサー２６６２（例えば温度センサー）、体温演算法を含むプロセッサー及び処理回路２６６４、送信器２６６６、アンテナ２６６８及びバッテリー２６７０を含む。心拍数送信システム２６５８は、心拍数センサー２６７２、心拍数演算法を含むプロセッサー及び処理回路２６７４、送信器２６７６、アンテナ２６７８及びバッテリー２６８０を含む。心拍数送信システム２６５８は、例えば胸ストラップに収容されることが出来る使用者の身体に貼り付けられた電極と送信器とからなるシステムを含むことが出来る。心拍数モニタリングシステム２６５８は、リストバンド、ヘッドバンド、頭に着用する用具、あるいは心拍数をモニターするためのあらゆる他の手段、あるいは使用者の心拍数を検出するように適合された用具もまた含むことが出来る。靴受信システム２６６０は、受信器２６８２、プロセッサー及びディスプレイコントロール回路２６８４、アンテナ２６８６及びＬＥＤ２６８８、２６９０、２６９２を含み、上記ＬＥＤ２６８８、２６９０、２６９２は、上記した異なる生理学的状態に相当する。従ってＬＥＤ２６８８、２６９０、２６９２はＬＥＤ２６３２、２６３４、２６３６の機能に相当することが出来る。各システム２６５６、２６５８、２６６０は、必要な機能を果たすために、スイッチ、電気的接続、及び他の集積回路を含むことが出来ると考える。センサー２６６２、２６７２は靴受信システム２６６０に送信される電気信号を発生する。送信システム２６６６、２６７６から受け取った信号に応じて、プロセッサー及びディスプレイコントロール回路２６８４は、閃光を含むある一定時間の間、１あるいはそれ以上のＬＥＤを点灯させても良い。ＬＥＤの光の列及び閃光の本質的なあらゆる組み合わせが、受信された信号に応じて採用されることが出来る。本発明のシステムは、生物学的パラメーターのレベルが特定のＬＥＤを照らすことを通じて示される新しい方法を提供する。生物学的パラメーターの値に相当して光を照らすことによって、使用者が表示された数字について考えることなしに、その後、数字が決定された運動レベル及び／または安全レベルとなるかどうか解析せずに、すぐに応答する努力しない方法で使用者は運動レベルを導かれ、安全な領域のままにいることを援助される。
【０２５０】
他の受信装置が予期され、本発明から利益を得ることが出来ると考える。例えば運動器具は信号を受信することが出来、上記器具内に搭載されたＬＥＤのアレイは使用者が数値に頼らなければならないことなしに運動状態及び生物学的パラメーターの値を使用者に示す。予期される他の装置は、生物学的パラメーターのレベルに基づいて点灯される、少なくとも一つのＬＥＤを掲載したリストバンドを含み、上記リストバンドはレベルを検出し、少なくとも１つのＬＥＤを通じてそのレベルを報告する。この実施例では、リストバンドは心拍を検出することが出来、そのため検出及び報告機能が同じ装置内で完遂するので、無線送信の必要がない。同様に胸ストラップは、心拍レベルを示すために、１つあるいはそれ以上の光源を持つことが出来、上記胸ストラップは、ＬＥＤの閃光をも見やすくするために、望ましくは衣服の一部であるか、薄いシャツの下にある。他の実施例では、心拍数をモニターする胸ストラップは、数値の音声報告のための、あるいは例えばＯＰＺあるいはＯＴＺのような運動最適領域を報告するためのスピーカーを含むことが出来る。腕時計は、ＯＰＺ及びＯＴＺあるいは生物学的パラメーターのあらゆる他の最適値を示すように照らされる１セットの光を含むことが出来るとも考える。なお、領域及び閾値の他に、平均値もまた計算されることが出来、これらの平均値への達成を示すようにあるいは例えば平均心拍数値のような平均値外であることを示すようにＬＥＤが点灯されることが出来る。フィードバックのために光を照らすのに加えて、使用者が選べば、即時音声フィードバックがトレーニング中、上記使用者に例えばマイル数のような里程標を警告することが出来ると考える。靴あるいは衣装は、取り外し可能な取り付けられたモジュールとして働くことが出来るモジュール２６１０を認めるチップを含んでも良いことも予期され、そのため使用者はモジュール２６１０を一つの靴から取り外し、同じモジュール２６１０を衣装の中にあるいは上にまたは他の靴の中にあるいは上に挿入することが出来、そのためチップを有するあらゆる靴または衣装はモジュール２６１０として使用できる。
【０２５１】
従来技術で接触センサーを用いる基本的に２つのタイプの温度計プローブがあり、１）一つは、測定される対象の内部に挿入される、食物温度計及び例えば口中温度計の体温計のような内部温度を測定するもの、及び２）２つめは、例えばグリルの温度を測定するような表面温度を測定するためのものである。従来技術に反して、本発明は内部温度測定と表面温度測定の両方に特徴がある同じ温度計プローブを結合する新しい方法及び装置を教示し、そのような装置は脳トンネルの温度を測定するのに必要である。
【０２５２】
例えば口中／直腸体温計のような、従来技術の内部温度測定のための温度計プローブは、金属キャップあるいは熱伝導性の良い他の材料によって覆われた温度センサーを有する。従来技術の体温計の先端は、金属あるいはセラミックスなどの熱伝導性材料から作られ、先端が金属製のキャップによって囲まれた温度センサーを含む。従来技術に反して、本発明は、温度センサーが絶縁性材料によって囲まれる温度計を教示する。従来技術と区別して、本発明の温度計は、温度センサーを囲む金属あるいはあらゆる導電性材料がない先端からなる。本発明の温度計の先端の側面は、絶縁性材料からなり、そのため先端の側面は少なくとも一つの絶縁層を有する。付け加えると、本発明は、金属性の先端に代わって温度センサーを収容する絶縁性の先端を含む新しい温度感知先端と特殊化された寸法を連結する。
【０２５３】
表面温度を測定する温度計プローブは、測定される表面だけに関係し、プローブの大きな範囲の絶縁性及び熱移動を増加する金属性カバーを要求しない。基本的に従来技術のこれらの表面温度計プローブは、プローブの端部に熱電対を有し、上記端部は剛直であり、硬い材料で作られる。
【０２５４】
本発明の設計は、内部温度及び表面温度を同時に測定することを達成させる。正確な表面温度を獲得するために、ＢＴＴセンサーは、プローブの端部において完全に絶縁体によって囲まれる。内部温度を測定するために、センサーはトンネルの中に入らなければならず、皮膚にくぼみを付ける。ＢＴＴ領域及び皮膚の特性のために、プローブがトンネル内に押し込まれると、むしろ重要なへこみが出来、そのことは皮膚に先端を取り囲ませて取り巻かせ、皮膚が冷たいので熱センサーの温度に影響を及ぼす。これを防ぐために、本発明のプローブはセンサーの上に絶縁性材料のむしろ長い領域（長さ）を持ち、プローブの先端のまわりに熱伝導性材料はなく、さらに上記した特別な寸法を有する。追加すると、ＢＴＴの皮膚の特殊化された幾何学に適合させるために、本発明の絶縁性材料は、先端において柔軟で、望ましくは圧縮性の絶縁材料からなる。本発明に反して、従来技術のプローブは、ＢＴＴの皮膚のような不定型な表面ではなく、硬く及び／または平坦な表面を測定するために使用されるので、従来技術は先端において硬い材料が使用される。付け加えると、ＢＴＴの幾何学は自然ではくぼんでいるので、本発明のプローブの先端の望ましい実施例は、本質的に凸状である。さらにプローブの先端は、１またはそれ以上のセンサーを含んでも良く、望ましくは複数のセンサーが本質的に凸状の表面に配置される。
【０２５５】
プロセッサーのプログラミングは、全てのセンサーの中で最も高い温度を選択し、最も高い温度を有するトンネルの主な入り口点における温度を読むことを促進する。望ましくはプローブの先端あるいはプローブの測定表面は、上記表面にセンサーと絶縁性材料の両方を有し、上記プローブは、本質的に円筒形である。プローブの先端に配置される本発明のセンサーは、上記センサーの頂部及び上記センサーの側面の回りの両方とも絶縁性材料によって取り巻かれる。本発明のセンサーは望ましくは、上記センサーを覆うあらゆる材料なしにプローブの先端がさらされる。従来技術の硬い絶縁性材料に反して、本発明のセンサーは柔軟な絶縁性材料に囲まれている。プローブは望ましくは棒状の手持ちの形状を使用する。表面測定温度計内で用いられるようなプローブの先端を支持するために硬い材料を用いる従来技術に反して、本発明は、そっくりそのまま温度センサーの回りに柔軟な材料をもっぱら用い、金属製のあるいは硬い材料はセンサーに近接しておらず、またセンサーの先端から４ｍｍ以内に配置されておらず、この材料はボディ２０２０を含む様々な実施例で図解されている。本発明のプローブの先端の形状は、眉及び鼻の下で、眉及び鼻に近接するＢＴＴ領域の形状に適合され、その形状を取るように、さらに明確には鼻とまぶた領域による眼窩の頂部にそろうように設計される。従来技術は、内部温度を測定するように設計されていなかったので、先端の回りにはほんの少しの絶縁性材料しか有しない。従来技術に反して、本発明は、センサーをトンネルに入れる間、プローブを取り囲むかもしれない皮膚の温度を避ける必要性があることによって、かなり大きな量の絶縁体が使用される。プローブの先端の材料の望ましい長さは、上記絶縁性材料は環境に面しており、３．５ｍｍ以下であり、望ましくは５ｍｍ以下であり、最も望ましくは１０ｍｍ以下である。先端の絶縁性材料は望ましくは、他のあらゆる材料によって覆われていない。本発明の温度計プローブは独特で、貫通測定温度計及び表面測定温度計の両タイプの温度計の特徴を有する。本発明の温度計の先端は、望ましくは変形可能な材料を用い、測定される表面に適合する。プローブの先端は、測定される領域の外形をとり、そのためあらゆる環境温度から遮蔽され、トンネルのまわりの囲まれた皮膚組織が温度要素に触れることを防ぐ。望ましくは孤立する絶縁性材料はプローブの先端を支持するものであり、上記材料は望ましくは、ばね特性を有する圧縮性材料である。ここで言及した形状は、測定部及び図１１Ｖ−１から図１２Ｍ−２を含む本発明の様々な実施例内に記載される。
【０２５６】
更に、本発明は温度などの生物学的パラメーターを測る為の新しい方法、装置を教示している。図１１に示す様に、本発明は、例えば、PDA、手に持てる計算機、卓上型コンピューター、ノートブック型コンピューター、或いは、スクリーンにタッチさせる機能用のロッド（スタイラス）を用いるあらゆる電子装置のような電子装置２７０２とこれと連携するインテリジェント・スタイラス２７００を教示している。本発明の装置は、ここではタッチスクリーン・スタイラスで代表したインテリジェント・スタイラス２７００、或いは、電子装置２７０２のスクリーンにタッチするあらゆるロッドを含んでいる。スタイラス２７００の一端２７０６にはセンサー２７０４が収容されている。この端はスクリーンにタッチする端とは反対側にあり、ここでは、この端２７０６をスタイラス２７００の感知端という。スタイラスの他端２７０８は、今後、スタイラス２７００のタッチ端と言う。スタイラス２７００と電子装置２７０２を接続させる為に、ワイヤー２７１０をスタイラス２７００の上、または、内側、望ましくは、スタイラス２７００のボディ２７１２の内側に配線する。ワイヤー２７１０の自由端はセンサー２７０４と接続し、他端はスタイラス２７００から外へ出て、電子装置２７０２と接続している太目の外部ワイヤーと接続している。ワイヤー２７１０はスタイラス２７００の中央部２７１６から外へ出るのが望ましい。先行技術では、ワイヤーはロッドの中間部ではなく、ロッドの端、または、先端から外へ出ていた。ワイヤーがロッドの中央部から出ている本発明の新しい配置では感知端２７０６、タッチスクリーン端２７０８の両端が自由になり、タッチ端２７０８は電子装置２７０２のスクリーン２７１８にタッチでき、センサー２７０４を有する感知端２７０６は測定の為に体に触れることが出来る。
【０２５７】
電子装置２７０２は、センサー２７０４が得た信号の数値を表示する表示ボックス２７２０、測定している信号の蓄積値を表示するウインドウ部２７２２、電子装置２７０２とスタイラス２７００を接続するワイヤー２７１４、更に、望むらくは、患者の識別名などの利用者の情報を表示するダイヤログボックス２７２４、プロセッサー２７２６、電源２７２８を有するタッチスクリーン２７１８から成る。電子装置２７０２を個人用デジタル補助装置( Personal Digital Assistant, PDA)として使う場合には、PDA用の従来のキーパッド２７３０を持っているのが望ましい。
【０２５８】
図１１Ａは先行技術に関するもので、体内温度計の様な体温測定装置用の接触感知端２７３４を持ったロッド（rod）２７３２を示す。この感知端２７３４は大きな熱伝導性を有する金属、または、他の材料でできている。ロッド２７３２の先端２７３４にあるセンサー２７４５は熱伝導性の大きな材料２７３５で覆われている。この先行技術の先端部２７３４も硬い材料でできている。更に、この先行技術の金属、または、熱伝導性の材料で覆われた温度計先端部は、熱伝導性材料の寸法として１０ｍｍ以上を有している。
【０２５９】
この先行技術に対して、図１１Ｂは本発明の特殊な温度測定装置２７６０を示す。温度センサー２７３６を持った感知端２７４０を有するロッド２７４２は絶縁性材料２７３８で囲まれている。この絶縁性材料２７３８は熱伝導性の小さい材料である。ロッド２７４２は本体２７５２に結合しており、本体２７５２はマイクロプロセッサー２７５４、バッテリー２７５６、表示部２７５８を持ったプリント回路板を有している。温度センサーを持った感知端２７４０は低熱伝導性材料２７３８でできている。本発明の温度計のロッドの感知端２７４０は温度センサー２７３６と低熱伝導性材料２７３８を組み合わせている。温度センサー２７３６は絶縁性材料２７３８に囲まれているが、温度センサー２７３６の感知面２７４６だけは絶縁性材料２７３８でカバーされていない。感知端２７４０の外側面２７４４は絶縁性材料２７３８でできている。温度センサー２７３６は絶縁性材料２７３８で囲まれている。この絶縁性材料２７３８は、測定中、体、または、皮膚に接触し、センサー２７３６を支持している外部感知面２７４８、感知面２７４８に対して基本的に垂直な外側面２７４４、それに、ロッド２７４２の内部に向いている内面２７５０とを持っている。図１１−Cはセンサー２７３６と絶縁性材料２７３８を示す図１１−Bのロッド２７４２の感知端２７４０の模式斜視図である。絶縁性材料２７３８は外部感知面２７４８と外側面２７４４を有している。絶縁性材料２７３８の外部感知面２７４８の最長寸法部の最大寸法は２０ｍｍ以下が望ましく、より望ましくは１５ｍｍ以下、最も望ましくは１０ｍｍ以下、更に最も望ましくは８ｍｍ以下である。温度センサー２７３６の最長寸法部の最大寸法は、脳トンネルの主な入口点、一般入口点への適合を考慮すると、６ｍｍ以下が望ましく、より望ましくは４ｍｍ以下、最も望ましくは２ｍｍ以下、更に最も望ましくは１ｍｍ以下である。圧力センサー、ピエゾ電気センサーなど他のセンサーの寸法も同様である。一対の発光器、受光器に対しては、これより大きい寸法でもよい。絶縁性材料に関する寸法、及び、記述はインテリジェント・スタイラス２７００など本発明のロッド状の実施例、ペン、アンテナ、その他スティック状の物などロッド状感知装置にも当てはまる。先行技術の温度センサーを収容、保持する先端部は本質的には硬い先端部である。この先行技術に対して、本発明の温度センサーを収容、保持する先端部は基本的には軟らかい。図１１Dは他の実施例で、ロッド２７６４の端から外へ出ている、絶縁性材料２７６６に囲まれた突き出しセンサー２７６２を持っているロッド２７６４である。
【０２６０】
本発明のインテリジェント・スタイラスは従来の様に金属キャップを使うことが出来るが、先行技術の温度計とは異なり、本発明のインテリジェント・スタイラスのワイヤーはスタイラスの中間部から外へ出ている。先行技術を示す図１１−Eに見られる様に、先行技術の温度計２７８４のワイヤー２７８２はロッド２７８６の端２７８８から出ている。ワイヤー２７８２はセンサー２７９０と電子装置２７９２を接続している。ロッドとワイヤーを有する先行技術の温度計は、Welch Allynの温度計、Fillacの温度計などに見られる様に、その一端にセンサーがあり、他端にはワイヤーがある。
【０２６１】
図１１−Fは本発明の他の実施例を示す。センサー２７７０はスタイラス２７６８の端部に収容されており、センサー２７７０は金属、セラミック、或いは、他の熱伝導性の材料、最も望ましくは、金属でできているキャップ２７７２でカバーされ、キャップ２７７２はスタイラス２７６８の端部２７７４を完全にカバーし、センサー２７７０はスタイラス２７６８の中央部２７７６から外に出ているワイヤー２７７８に接続している。矢印２７６９で示した、金属キャップ２７７２の先端からスタイラス２７６８の中央部２７７６までの距離は３０ｍｍ以上、３００ｍｍ未満が望ましく、３０ｍｍ以上、２００ｍｍ未満が最も望ましく、更に、最も望ましいのは２０ｍｍ以上、４０ｍｍ未満である。スタイラス２７６８を電子装置２７８０に接続するワイヤー２７７８が中央部２７７６で外へ出ていることは独特な特徴である。本発明では、中央部、または、中間部はスタイラス、または、ロッド状構造体の両端の間にある、どの部分も指すものとする。
【０２６２】
図１１−G１は他の望ましい実施例を示す。グルコース・オキシダーゼの様な試薬２７９６を収めたキャップ２７９４がスタイラス２８０２のセンサー２８００を収めた感知端２７９８最上部にはまっている。キャップ２７９４を感知端２７９８最上部に保持する為にキャップ２７９４にはアーム２８０４が付いている。グルコースを含む血液をキャップ２７９４の最上部に置くと、試薬２７９６が反応を起こし、この反応は電気化学センサー、光センサーなどのセンサー２８００で感知され、発生した信号は標準処理を経てグルコースレベルに直される。図１１−G２は図１１−G１の特殊なキャップ２７９４を詳しく示したものである。キャップは基本的には円筒状が望ましく、試薬２７９６を持っている。更に、キャップには取扱いと取り付けの便の為にアーム２８０４と突起２８０６が付いている。
【０２６３】
図１１Hは本発明の温度計の特殊な端部２８０７を示す。これは温度センサー２８０９をカバーし、金属、または、熱伝導性の材料で出来ているキャップ２８０５を持ったロッド２８１１を有している。矢印２８１３で示した寸法”２８１３”はキャップ２８０５の縁部からその先端部までを示し、本発明の金属キャップの最大寸法に相当する。寸法２８１３の望ましい長さは３ｍｍ以下で、２ｍｍ以下が望ましく、より望ましくは１.５ｍｍ、更に望ましくは１ｍｍ以下である。
【０２６４】
図１１Jは他の実施例で、スタイラス２８１０はタッチ端２８１２と感知端２８１４を有しており、感知端２８１４には化学反応用細片試薬(strip reagent for a chemical reaction)などの細片(strip)２８１８を入れるようになっている溝２８０８が設けられている。この化学反応用細片試薬は細片２８１８に付けた血液中のグルコースを検出するためのグルコース・オキシダーゼを含んでいる。更に、スタイラス２８１０には細片２８１８が入るようになっていて、細片２８１８で起きた化学反応を検出し、細片２８１８中に存在する化学物質あるいは分析物の量に相当する信号を出す検出部２８１６がある。ワイヤー２８２０は一端では検出部２８１６に接続しており、スタイラス２８１０の中央部２８２２からスタイラス２８１０の外へ出ている。外部のワイヤー２８２６はスタイラス２８１０を処理・表示ユニット２８２４に接続している。タッチ端２８１２はスクリーンにタッチ出来る端部、または、ペン、鉛筆のような書くことの出来る端部を有している。
【０２６５】
有線システムを用いる実施例もあるが、本発明のインテリジェント・スタイラスは無線システムを用いることも可能である。図１１Kに示すように、本実施例ではスタイラス２８３０は無線電波２８２８で無線電子装置２８３２と接続している。スタイラス２８３０は感知端２８３６、タッチ端２８４４、中央部２８３８の三つの部分を有している。センサー２８３４はスタイラス２８３０の感知端２８３６に収容されており、スタイラス２８３０の中央部２８３８には無線発信器を有するプリント回路板２８４０と電源２８４２が収容されている。中央部２８３８の寸法はセンサー２８３４を有する感知端２８３６、及び、タッチ端２８４４より大きいことが望ましい。中央部２８３８の寸法A−A１はタッチ端２８４４の寸法B−B１、及び、感知端２８３６の寸法C−C１より大きいことが望ましい。
【０２６６】
タッチ端２８４４は感知端２８３６の反対側の端にあるのが望ましく、このスタイラス２８３０のタッチ端２８４４は無線電子装置２８３２の表面２８４６にタッチするのに使われるもので、いかなるセンサーも無いのが望ましい。こういう配置にすると、タッチ端にセンサーがある場合に無線電子装置２８３２の表面２８４６に生じる引っかき傷や損傷を防ぐことが出来る。同様に、こういう配置では表面２８４６などの表面にタッチすることでセンサー２８３４に生じる損傷を防ぐことが出来る。
【０２６７】
本発明の他の望ましい実施例では、図１１−Lに示すように、感知部２８７０と書記部２８７２から成る棒状の部品から成るのが望ましい感知−書記装置２８５０を用いる。感知部２８７０は電子部品２８６４、２８６６とバッテリー２８６８を収容し、センサー２８５４を収容した感知端２８５２を有している。書記部２８７２は書記用素子２８５６を収容しており書記端２８７４を有している。書記用素子２８５６はインク２８５８を含んでおり、インク２８５８を出す様になっている先端２８６０を持っている。感知−書記装置２８５０は、更に、センサー２８５４をセンサー２８５４からの測定値を表示する電子表示回路２８６４に接続するワイヤー２８６２、センサー２８５４からの信号に基づいた値を計算するプリント回路板／マイクロチップ２８６６、それに、電源２８６８を有している。これらは皆、装置２８５０の上部に収容するのが望ましい。書記用素子２８５６はスプリング２８７６に取り付けてもよい。感知部２８７０の直径は書記部２８７２の直径より大きい方が望ましい。この望ましい実施例では、センサー２８５４は書記端２８７４の反対側になっているが、センサー２８５４は書記端２８７４側に収容することも出来る。円筒（示してない）内でセンサー２８５４と書記用素子２８５６を隣接させた回転型の円筒とスプリングを持った構造が望ましい。作動させると、センサー端が現れ、更に作動させると、センサー端が引っ込み書記端が現れる。書記用素子２８５６にはインクを保有するチューブを持たせてもよく、また、表現の目的によっては、字や線や絵が描ける物質を出す部品や種々のペン、鉛筆、クレヨン等のワックス系を使う描画器具、絵筆などを持たせてもよい。
【０２６８】
英字、数字、線描字などを認識できるいかなる電子装置も本発明の範囲内である。その典型的な電子装置として、本発明に適合したセンサーを収容した書記装置が書いた字画を認識できる電子面を有する装置が挙げられる。この装置では、この電子面の上に普通の紙を置いて書いたり、その筆跡を種々の光学的文字認識システムなどでデジタル情報に変換できる。
【０２６９】
次に、インテリジェント・スタイラス用の代表的なセンサーやシステムについて例を挙げて説明するが、これらに限定する訳では無い。そのセンサーは、温度センサー、電気化学センサー（酸素測定用の血中ガスセンサーなど）、酵素センサー（グルコース測定用のグルコース・オキシダーゼ・センサーなど）、蛍光センサー、発光器と検光器を並べ、グルコースや酸素などの物質の飽和度測定に反射率を利用するのが望ましい赤外線感知システムの中の少なくとも１つ、あるいは、そのいずれかの組合せである。
【０２７０】
多くの感知システム、検出システムが考えられるが、その１つが脈拍、血圧を測定する、マイクロフォン、圧力センサーを備えたインテリジェント・スタイラスである。このスタイラスの端には、血流を変え、その時の音の変化を引き出す為に、音を検出する圧電センサーと血圧カフの様な圧力を掛ける機構が備えられているのが望ましい。この血圧カフには無線圧力送信機が付いていて圧力情報をPDAの様な電子装置に伝える。スタイラスの圧電センサー、または、マイクロフォンが音の変化を検出するとPDAへ信号を送る。PDAは血圧カフから送られた圧力データを蓄積し、血圧カフで測定した圧力とスタイラスで検出した音の変化との間の関連づけをする。スタイラスに圧力センサーと血管に圧力を掛ける機械的な加圧装置を対にして設け、平均動脈血圧や動脈血圧に対応する圧力変化を検出することも出来る。また、本発明のスタイラスの端には蛍光を測定したり、測定部位を照らしたり、動脈拍を見つけたりする為の光ファイバーシステム、または、他の光学システムを設けることも可能である。
【０２７１】
他の望ましい実施例としては感知能力のあるアンテナがある。この感知アンテナは、その自由端にセンサーを持ち、反対側の端にはセンサーを持っていなくて、従来の無線電子装置、または、通信電子装置に接続されるホイップアンテナやワイヤーアンテナ、及び、携帯電話やラジオ受信機に見られるアンテナの様なグラウンドプレーンアンテナ等のロッド状アンテナが望ましい。センサーはアンテナの端に在るのが望ましいが、アンテナの自由端の近くに設けてもよい。望ましい実施例には、アンテナの自由端に温度センサーを持ち、センサー信号を温度信号に変換する電子的手段と測定温度を視覚、聴覚で分かるようにする表示手段、または、その他の表示手段を有する携帯電話が含まれる。本発明のラジオ受信機、または、携帯電話はアンテナで測定した生物学的パラメーター信号を生成、処理出来る様にでき、従って、これらのアンテナを有する携帯電話、ラジオ受信機、その他の装置はアンテナに内臓されたセンサーを用いて体温を測る温度計として機能することが可能である。アンテナは体温を測定する以外に、液体など一般的な温度、更には、周囲温度も測れるようにすることが出来る。
【０２７２】
図１１−Ｍは他の望ましい実施例の電話２８８０を示す。この電話２８８０はダイヤルパッド２８８８、表示部２８９０、電子装置２８９２、自由端２８８６にセンサー２８８４を有する感知アンテナ２８８２を持っている。センサー２８８４はワイヤー２８９５を通じてグラウンドプレーンアンテナと電子装置２８９４に接続されている。
【０２７３】
図１１−N,  図１１−Pは本発明の感知能力のあるアンテナの典型的な構造を詳細に示したものである。図１１−Nに示した感知アンテナ２９００は二つの区画を有している。センサー２８９６とワイヤー２９０２を有する区画２８９８と電磁波を送受信するアンテナ２９０４を有する区画とである。センサー２８９６は区画２８９８の最上部、または、側部に設けても良い。図１１−Pはアンテナ２９１０の内部にセンサー２９０６とワイヤー２９０８を設けた場合を示す。本法はBTの皮膚等の測定部位にセンサーを持ったアンテナの自由端を置き、測定する生物学的パラメーターの値に基づく電気信号を発生し、その値を数値等で表示する等して報告するステップを含む。いかなる接触型、非接触型センサー、または、検出器をアンテナ内、または、アンテナ表面に設けても良い。
【０２７４】
更に、本システムには風の影響を測定するシステムを持たせることも出来る。本実施例での温度センサーはサーミスターである。携帯電話の電子部を起動させてサーミスターに電流を流しサーミスターの温度を上昇させる。アンテナは空気に触れているので、サーミスターの温度上昇速度は風速に反比例する。風速が大きいほど、センサーの温度を一定に保つ為にはエネルギーを増加させる必要性が増す。ソフトウェアを用いて、風速を確認し、周囲温度と加熱されるサーミスターの温度変化に基づいて加熱、または、冷却の指標を求めるようにすることができる。
【０２７５】
感知アンテナの端部、または、感知−書記装置の端部にあるセンサーにプローブ用カバーを付け、体に触れる時、または、飲料の温度測定時に飲料に触れる時の汚染を避けるようにすることが出来る。また、ソフトウエアを用いて、排卵に関する情報を表示するための温度変化や指標を確認する手段を持った携帯電話やラジオによって、排卵、または、排卵前期の微妙な温度変化を検出できるようにすることが出来る。
【０２７６】
感知部、検出部の配置には図１１−Q１から図１１−Ｑ４に示す様に種々のものが考えられる。図１１−Q１は温度計、スタイラス、書記装置、アンテナなどロッド状の感知装置の平面図で、センサー２９１４を有するロッド状感知装置の感知面２９１２を示している。感知面２９１２全体がセンサー、または、検出器であってもよい。感知面２９１２の最大寸法は２１ｍｍ以下が望ましく、１５ｍｍ以下が更に望ましく、１０ｍｍ以下が最も望ましい。センサー２９１４が１つだけのセンサーとした場合、センサー２９１４の最大寸法は１５ｍｍ以下が望ましく、１０ｍｍ以下が更に望ましく、５ｍｍ以下が最も望ましい。図１１−Q２は他の望ましい実施例の側面図で、赤外線検出器２９１８と感知面２９２０を有するロッド状構造体２９１６を示す。図１１−Q３はロッド状構造体２９２４に取り付けた一対の発光器−検光器２９２２を示す。センサーはロッド２９２４の端面と同一面になる様に配置されている。図１１−Q４は一対の発光器−検光器２９２６が突き出しているロッド状感知構造体２９２８を示している。
【０２７７】
図１１R−１は他の望ましい実施例で、トンネルの役目をする中空のロッド２９３２、位置を調整できるアーム２９４４、スプリング２９３６、センサー２９３４を含んだスプリングを用いた測定部２９３０を示す。このセンサー２９３４は感知支持構造物２９４０に固定され、キャップ２９３８でカバーされている。スプリング２９３６は一端は自由端２９４６、他端２９４２はロッド２９３２やアーム２９４４に繋がっている基本的に円筒状の構造体２９５２で覆われている。感知支持構造物２９４０は２つの部分を含むのが望ましい。センサー２９３４を収容した末端部２９４８とロッド状部分から成る中央に近い部分２９５０とである。このロッド状部分はスプリング２９３６の一端を固定できる様になっている。スプリング２９３６は一端で感知支持構造物２９４０の中央部２９５０と接続しており、他端でロッド２９３２に接続している。スプリング２９３６を感知支持構造物２９４０とロッド２９３２に付ける為には接着剤、熱など、どの接合方法を使っても良い。スプリング２９３６を付ける中央部２９５０の長さは７ｍｍ以下が望ましく、３ｍｍ以下がより望ましく、２ｍｍ以下が最も望ましい。スプリング２９３６を付けるロッド２９３２の長さは７ｍｍ以下が望ましく、３ｍｍ以下がより望ましく、２ｍｍ以下が最も望ましい。ロッド２９３２の端は位置調整が可能なアーム２９４４内に収まる。このアームは中空で柔軟性があり記憶効果が有り、上述したアーム２００４に類似のものが望ましい。スプリング２９３６がどの構造体とも接触しない長さに相当する、中央部２９５０の端からロッド２９３２の端までの長さは９ｍｍ以下が望ましく、４ｍｍ以下がより望ましく、３ｍｍ以下が最も望ましい。スプリング２９３６の直径は１０ｍｍ以下が望ましく、４ｍｍ以下がより望ましく、２ｍｍ以下が最も望ましい。ロッド２９３２の直径は１０ｍｍ以下が望ましく、４ｍｍ以下がより望ましく、２ｍｍ以下が最も望ましい。センサー２９３４はスプリング２９３６の内部、ロッド２９３２とアーム２９４４の内部を通るワイヤー２９４７に接続している。キャップ２９３８の端から部品２９３２までの長さは１４ｍｍ以下が望ましく、１１ｍｍ以下がより望ましく、８ｍｍ以下が最も望ましい。センサー２９３４の最大寸法は１４ｍｍ以下が望ましく、１０ｍｍ以下がより望ましく、５ｍｍ以下が最も望ましく、更にもっと望ましいのは２ｍｍ以下である。図１１R−１の実施例は図１A、図６、図７A、図７B、図７D、図１５Ａ〜１５Ｚの実施例の支持構造体を含むいかなる支持構造体にも使用することが出来る。図７Dは図１１R−１の実施例を眼鏡などに組み込んだ例を示す。
【０２７８】
図１１R−２はスプリングを使った測定部２９３０の平面図で、キャップ２９３８の下にセンサーチップ２９６０を設けたキャップ２９３８の表面を示す。キャップ２９３８は金属、または、他の熱伝導性材料で作られている事が望ましい。ハンダ接合部２９６２によってセンサーチップ２９６０とワイヤー２９６４は接続され、ハンダ接合部２９６８によって、もう一本のワイヤー２９６６とキャップ２９３８とが接続されている。キャップ２９３８の直径は１４.８ｍｍ以下が望ましく、１０.８ｍｍ以下がより望ましく、５.８ｍｍ以下が最も望ましく、２.８ｍｍ以下が更にもっと望ましい。
【０２７９】
図１１S−１〜図１１Ｓ−４は本発明の測定部の実施例を例示したものである。図１１S−１は、望ましくは銅で出来ている凸状キャップ２９７２と、このキャップ２９７２の下に収容されているセンサー部とから成る測定部２９７０を示す。センサー部は電極２９７６と電極２９７８の間に挟まれたセンサーチップ２９７４から成り、ワイヤー２９８２に接続している。また、キャップ２９７２には、もう一本のワイヤー２９８０が接続している。図１１S−２は凸状キャップ２９８６と、このキャップ２９８６の下にあって電極２９９０と電極２９９２に挟まれたセンサーチップ２９８８から成るセンサー部とから成る測定部２９８４を示す。ワイヤー２９９４が電極２９９２にハンダ付けされており、ワイヤー２９９６は電極２９９０とキャップ２９８６の間にある。図１１S−３は図１１S−１で凸状キャップ２９７２の代わりに平らなキャップ２９９８を用いた実施例を示す。この実施例では熱損失が最小になる。図１１S−４は図１１S−３で平らな銅製キャップ２９９８の代わりに中実の金属製キャップ３０００を用いた実施例を示す。
【０２８０】
図１１T−１は図１１S−３の実施例のセンサー群を含む測定部３００２とスプリング３００４、ロッド３００８を示す。スプリング３００４は断面図で示してあり、その近くにはスプリング３００４を圧縮した後で曲がっているワイヤー部３００６（小さい矢印で示す）がある。このワイヤー部３００６はスプリング３００４を圧縮すると曲がるようになっている。ロッド３００８はスプリング３００４に付いておりワイヤー部３０１０を収容している。このワイヤー部３０１０は動いたり滑ったり出来ない様になっている。図１１T−２はスプリング３００４を押し込めると曲線状になるワイヤー部３００６の詳細図である。圧縮時にワイヤー３００６が作るカーブの大きさはスプリングの直径で制限される。本法はセンサーの位置決め、スプリングの圧縮、センサーからの電気信号の発生などのステップを含むものとする。ワイヤーのカーブの大きさはスプリングの直径の中に収まる様に調整される。
【０２８１】
図１１Uは本発明の測定部、あるいは、感知組立品３０１２の望ましい実施例の断面線図で平らなキャップ３０１４を有している。キャップ３０１４の縁から先端に及ぶキャップ３０１４の厚さは２ｍｍ以下が望ましく、キャップ３０１４の直径は２ｍｍ以下が望ましい。これらの寸法は温度や脈拍の測定に用いるのに好適である。キャップ３０１４にはセンサー３０１６が付いており、キャップ３０１４はセンサー３０１６をカバーしている。スプリング３０１８は一端でキャップ３０１４に接合しており、他端でロッド３０２０に接合している。図ではセンサー３０１６に接合しているワイヤー３０２２は曲がった状態になっており、スプリング３０１８で囲まれた領域内にある。スプリング３０１８は一端ではキャップ３０１４に、他端ではロッド３０２０に付いている。ワイヤー３０２２は一端ではセンサー３０１６に他端ではロッド３０２０に固定されていて、スプリング３０１８を圧縮、圧縮除去時にワイヤー３０２２が曲がったり、伸びたり出来る様になっている。測定部３０１２は望ましくは軟質のプラスチックで出来ている構造体３０２４でカバーされていて、スプリング３０１８やワイヤー３０２２などの関連部品を保護するようになっている。この構造体３０２４はキャップ３０１４やセンサー３０１６が妨害されずに自由に動ける様に、端部３０２６が開いている円筒状になっているのが望ましい。スプリングとして働く材料、あるいは、圧縮、復帰の性能を有する材料はいずれも同様にスプリング３０１８として使う事が出来る。スプリング性能を持った発泡材料、ゲル状物質、圧縮性物質はいずれも使う事が出来る。また、酵素センサー、光センサー、蛍光センサー、一対の発光器−検出器、赤外線検出器などの輻射線検出器などを含むいずれのセンサー、または、センサーシステムも使う事が出来、キャップ３０１４の代わりになる。また、用いるセンサーの種類によって寸法を望みどうりに選ぶことが出来る。
【０２８２】
図１１V−１は生物学的パラメーターを測る為の手に持てる装置を示す他の実施例で、２つの部分から成るボディ３０３２を含む手に持てる装置３０３０を例として示す。この２つの部分は、１つは真直ぐな部分３０３６で、もう１つは曲がった部分３０３４である。真直ぐな部分３０３６は曲がった部分３０３４より直径が大きくワイヤー３０４２に繋がっている。曲がった部分には、センサー３０４４とセンサー３０４４を囲む絶縁材料３０４０を有する感知チップ３０３８がある。図１１V−２は、この手に持てる装置３０３０の平面図で、感知チップ３０３８と感知チップ３０３８の中心にあり絶縁材料３０４０で囲まれたセンサー３０４４を示す。
【０２８３】
図１１V−３は手で持てるプローブ３０４６の斜視線図である。このプローブは基本的には凸状の感知端３０５０とプローブ３０４６の端に付いたセンサー３０４８を有している。感知端３０５０にはセンサー３０４８と、センサー３０４８を支持し、これを絶縁する支持構造物３０５２がある。この支持構造物３０５２は軟質の絶縁材料で出来ているのが望ましい。センサー３０４８は望ましくはプローブ３０４６の内部を通るワイヤー３０５６によって処理・表示ユニット３０５４に接続している。図１１V−４は感知端３０６２に一対の発光器−検光器３０６０を有する手で持てるプローブ３０５８の斜視線図である。この感知端３０６２は望ましくは赤外線に対して障壁となる材料を含む支持構造物３０６４を有する。この一対の発光器−検光器３０６０はワイヤー３０６８を通じて処理・表示ユニット３０６６に接続している。図１１V−５は他の実施例で手で持てる測定装置３０８０のJ型プローブ３０７０を示している。このプローブ３０７０は長さの異なる二つのアーム３０７４、３０７２を持っている。アーム３０７４の端にはセンサー３０７８を保持している感知端３０７８がある。アーム３０７４は、もう一方のアーム３０７２より長い。２つのアーム３０７４、３０７２の間の曲線部３０８２は鼻の上の方の位置に置き、センサー３０７８が脳トンネル上、または、その近傍に来る様にアーム３０７４の位置を調整できる様になっている。センサー３０７８はワイヤー３０８４を通じてプロセッサー３０８８と表示装置３０９０を収容しているプリント基板３０８６に接続している。このプリント基板３０８６は電源３０９２に繋がっている。センサー３０７８は接触型、非接触型のセンサー、及び、独立型の赤外線検出器などの検出器を含む。センサーは測定点から離れていても、測定点上にあってもよい。
【０２８４】
図１２A〜１２Ｇは本発明による感知装置の典型的な製作工程を示す。図１２Aは典型的な測定部３１０２とワイヤー３１０８に接続したセンサー３１１０を示す。測定部３１０２は二段状の感知端３１０６ができるように配置した絶縁材料３１０４を含んでいる。最初の製作工程ではセンサー３１１０とワイヤー３１０８を入れる通路３１１６を材料３１０４内に作る。図１２Bは通路３１１６と通路３１１６の両端にある２つの孔３１１２、３１１４を有する材料３１０４を示す。センサー３１１０とワイヤー３１０８は材料３１０４内に挿入する。図１２Ｃは選択自由な次の工程で、センサー３１１０のワイヤー３１０８の端３１０９を曲げる。曲げた後でセンサー３１１０が感知端３１０６の幾何学的中心に来るようにする為には通路３１１６は中心からはずした方がよい。本発明のサーミスターのように長い長方形状のセンサーのワイヤーをこのように曲げると、材料３１０４を通る通路３１１６を小さくできる。少量の接着剤３１２０、または、他の取り付け手段を用いるなどして、図１２Dに示すように、ワイヤー３１０８を材料３１０４に固定する工程を加えてもよい。図１２Eは測定部３１０２の下部３１２２に沿って板３１１８を配置する様子を示す。板３１１８は薄い金属板が望ましい。この板３１１８は両端３１２４、３１２６を有し、本発明の感知装置のアームと本体を形成している。アームは板３１１８の部分３１３４で示し、本体は板３１１８の部分３１３２で示した。板３１１８の一端３１２４は下部３１２２に付け、ワイヤー３１０８を板３１１８の一端３１２４と測定部３１０２の間にはさむ。次の工程として、図１２Ｆに示すように、熱収縮性のチューブを含んだゴム性のスリーブ３１２８を板３１１８の中に挿入する工程がある。しかし、この工程は板３１１８を測定部３１０２に付ける前に行なってもよい。この方法は板３１１８の端３１２６が端３１２４より大きい場合に好んで用いられる。図１２Ｆには、軟らかい板３１３０を端部３１２６に付ける方法を示した。この軟らかい板３１３０は接着面３１３６を有することが望ましい。図１２Gは完成した感知装置３１００を示す。これには感知装置３１００のアームに対応する部分３１３４をおおうゴム性のスリーブ３１２８、感知装置３１００の本体に対応する板３１１８の端部３１２６に付けた軟らかい板３１３０、及び、センサー３１１０の有る測定部３１０２がある。本発明では、図１２A〜１２Ｍ−２に示したセンサーは本来、軟質の絶縁材料だけで支持され囲まれており、他の材料は使われていないことに注意すべきである。
【０２８５】
図１２Hはワイヤー３１４２を付けた大きなセンサー３１３８を通路３１４０に通した状態を示す。この実施例では、ワイヤーを曲げる工程は無い。ビーズ状サーミスター、キャップで覆ったセンサー、サーモパイル、輻射線検出器などのセンサー３１３８を材料３１４２に通す為に大きな通路３１４０にした。
【０２８６】
図１２Ｊは本発明による測定部の望ましい実施例を示す。図１２Ｊは一段型の感知端３１４６から成る測定部３１４８の支持構造物３１４４を示す。感知端３１４６にはセンサー３１５０が固定されている。ワイヤー３１５２は孔３１５４から支持構造物３１４４の中に挿入され、測定部３１４８のこの支持構造物３１４４の中に配置される。ワイヤー３１５２の一端はセンサー３１５０と接続され、他端は処理装置（表示されていない）と接続されている。図１２Ｋ−１は他の実施例で、ワイヤー３１５６は測定部の支持構造物３１５８の外表面に配置されている。この実施例では支持構造物３１５８には孔は無く、支持構造物３１５８の表面にワイヤー３１５６を配置する。図１２Ｋ−２に示すように、製作工程では、ワイヤー３１５６及び／またはセンサー３１６０を支持構造物３１５８に、材料３１６２で表わした接着剤などを使って貼り付けるか、固定する。図１２Ｌは更に他の実施例で、支持構造物３１６６にスリット３１６４を切り、ワイヤー３１６８をスリット３１６４に沿って配置し、スリット３１６４に固定する。製作には図１２Eと９７Fに示した工程も使える。
【０２８７】
図１２Ｍ−１は更に他の実施例で、センサーを固定するような構造にした構造体３１７４で表わした測定部を受け入れる穴３１７２を一端３１８２に持った穴のあいた板３１７０を示す。穴のあいた板はアーム３１８４と本体３１８６に分かれていて、本体はトンネル状の構造３１８８を有している。センサーを有する測定部を穴のあいた板に入れてから、板の穴を通してワイヤーを挿入する。また、図１２Ｍ−２は構造体３１７４、ワイヤー３１７８、センサー３１８０から成る測定部３１７６を示す。この測定部３１７６は端部３１８２で穴あき板３１７０に取り付けられる。センサー３１８０はワイヤー３１７８と接続しており、ワイヤーは構造体３１７４の中を通り、アーム３１８４の表面を通ってから、穴３１９０から本体３１８６に入り、本体３１８６の内部トンネル３１８８を通る。本発明で述べる測定部はいずれも手で持てる装置に使え、プローブの端部に配置できる。
【０２８８】
本発明のこの実施例では、脳トンネルから放射される赤外線を検出することによって脳直近の血管中の分析物を検出し、脳の温度を測定する装置、方法について述べる。前述した様に、脳トンネルは脳の生理的状態、物理的状態を直接、教えてくれる。脳トンネルの血管は、身体の他の部分及び／または頭部での循環状態の変化及び／または血管収縮にかかわらず常に開いている。
【０２８９】
身体の熱的状態を最も良く表わし、臨床的にも意義の大きいのは脳の温度、特に視床下部の体温調節センターの温度である。本発明では視床下部の体温調節センター近くの脳内の蓄熱中心領域を確認し、脳温度トンネル(Brain Teｍperature Tunnel, ＢＴＴ)と言われる、身体表面への最も熱抵抗の小さい通路を明らかにする。このトンネルは生理学的トンネルとして働き、トンネルの一端で起きた熱的、生理学的事象がトンネルの他端に乱されることなく再現されるからである。ＢＴＴは脳内の蓄熱領域と眼窩近傍の特殊な伝熱性の皮膚との間を乱されずに直接、熱を伝える道である。
【０２９０】
この蓄熱中心領域は海綿静脈洞(cavernous sinus,ＣＳ)に相当する。ＣＳは頭蓋骨の基部にあり静脈血管を内皮でライニングされている組織で、視床下部の体温調節センター近傍の静脈血の貯蔵所としての役目をする空洞を形成している。ＣＳ内の静脈血は動きが遅いので熱エネルギーは均一に分散する。静脈血は脳の温度をより良く表わす血液タイプである。物理学的見地から見ても、血液の動きが遅いほど血管の両端間の熱勾配は小さくなる。側頭部動脈温度計を扱った従来技術などで用いられた動脈血は動きが速く、熱勾配が大きくなるので、芯温度、即ち、脳温度を正確に表わせない。
【０２９１】
本発明はＣＳでのみ見られる特有の熱的特性を明らかにする。ＣＳは、脳の組織と熱的平衡にある低速で動く酸素を取られた血液、即ち、脳静脈、硬膜静脈、蝶口蓋動脈洞、上錐体静脈洞、下錐体静脈洞、翼状突起状静脈叢からの血液によって運ばれる脳の種々の部分からの熱エネルギーを集め、貯蔵する。視床下部の体温調節センター近傍にある種々の脳組織からの血液を集め、血液の動きが遅いので周囲の組織と熱平衡が維持されて熱損失も小さいので、ＣＳは蓄熱センターとしての機能を果たす。脳の種々の部分と熱的な連絡がとれ体温調節センターの近くにあるＣＳは上眼静脈(ＳOV)に相当する熱抵抗の小さい路を通って体の表面と乱されることなく熱的な連絡ができることを本発明では明らかにする。
【０２９２】
脳から皮膚までの熱の路を調べ、脳組織の温度を求める方法を考案する為に、本発明では脳トンネルの脳と皮膚の間にある各生物学的層を熱的観点から調べ各組織の熱抵抗を求めた。脳トンネルでの脳と皮膚の間の温度勾配は各組織での温度勾配の総和である。脳と測定点との間の熱抵抗が小さい程、その温度差は小さい。
【０２９３】
熱力学の第二法則によると熱は温度の高い点から低い点へ自然に流れるので、温度勾配がマイナスの場合は熱の流れはプラスになる。脳内で起きる新陳代謝によって、かなりの量の熱が発生する。頭蓋内での作動温度を一定に安全に保つには脳はこれらの熱を放散させる必要がある。こうしてプラスの熱の流れが生じる。脳トンネルの皮膚の温度とこの皮膚の周囲の空気の温度の差が大きく放散する熱が脳で発生する熱より大きい場合には、プラスの熱の流れは減少し、脳トンネルの脳と皮膚の間は平衡状態となる。
【０２９４】
熱の大部分は循環系を通じて直接の伝導によって放散する。しかしながら、物理的に保護する目的で脳を囲んでいる組織は熱を絶縁しているのである。このように、これら２つの要求条件は互いに対立の関係にある。いくつかの保護層（１．厚い皮膚  ２．皮下組織  ３．（頭蓋頂）腱膜結合組織  ４．緩い網目状組織  ５．頭骨骨膜  ６．頭蓋骨  ７．脳硬膜  ８．脳脊髄液）は、また、断熱層でもある。これらの断熱層は熱抵抗、ＴR１, ＴR２, ＴR３, ＴR４, ＴR５, ＴR６, ＴR７, ＴR８によって表わす。
【０２９５】
本発明では、ＢＴＴを通る伝熱路は除いて、脳内部から額などの外部へ流れる熱エネルギーは約８つの絶縁組織を通らなければならず、ＴR１からＴR８までの各層で温度降下があることを明らかにする。熱は体の外部の低温部へ向かって流れるので多くの絶縁層を通る熱の路（伝熱路）について調べた。これらの絶縁層のため頭部など体のあらゆる部分の皮膚表面では温度はかなり降下する。外表層、特に、厚い皮膚、脂肪組織、汗腺（厚さ約５ｍｍ）のある表層は熱抵抗に大きく貢献する。これらの層はそれぞれ異なるので、ＢＴＴを除いた体のどの表面でも異なる測定値が得られる。テスト中測定したところ、ＢＴＴ以外の皮膚面の温度はコア（芯）温度と１.８〜７.５℃異なることが分かった。
【０２９６】
脳から体表面に通じる最も熱抵抗の小さい路を分析し、この路の機能的、解剖学的構造についても調べた。脳温度と熱抵抗路のモデルを作った。このモデルは１８２２年にフランスの科学者, J.J. Fourierが提案した伝導による伝熱に関する関係を利用する。これによると、物質中の熱流速は次の三つの量の積に等しい。
【０２９７】
１．ｋ, 材料の熱伝導度
２．Ａ, 伝導によって熱が流れる断面の面積
３．ｄＴ／ｄｘ, 上記断面での温度勾配、即ち、熱流方向の距離ｘに対する温度Ｔの変化率
この伝導による伝熱の原理によると、熱流量が一定の場合、熱伝導度が大きいほど温度降下は小さい。逆に、熱流路の熱抵抗が大きいほど温度降下は大きい。熱抵抗を通る熱流量は電気抵抗を通る直流の量と類似している。これら２種類の流れは同じ様な式に従うからである。
熱回路：        q= △Ｔ／Ｒ                          式１−１
q = 熱エネルギー流量
△Ｔ＝２点間の温度差
Ｒ＝２つの測定点間の熱抵抗 
電気回路：      ｉ= △Ｅ／Ｒｅ                       式１−２
ｉ = 電気の流量、即ち、電流
△Ｅ＝ 電圧の差
Ｒｅ＝ 電気抵抗
脳から皮膚までの幾つかの可能な熱経路の熱抵抗の大きさを比較する為に、脳を囲む種々の絶縁層の熱抵抗を抵抗器(resistors)で表わした。真の表面温度を測定する為に熱流センサーを作った。これは２つのセンサーを持った特殊な温度プローブである。薄い熱絶縁体を２つの温度センサーの間にはさむ。１つのセンサー(Ｓ１)は温度を測定する面(ＢＴＴ)に接触し、他のセンサー(Ｓ２)は絶縁体の反対側（測定点と反対側）にある。絶縁層を通って正味の熱の流れが無ければ（式１−１でＱ＝０）、２つのセンサーの間には温度差はない（式１−１で△Ｔは０になる）。熱流温度プローブの制御回路によって、Ｓ１とＳ２の温度差を丁度ゼロにする電力がセンサーＳ２に隣接した小さな加熱素子に送られる。外部環境への熱の流れを無くすることにより上眼静脈からＳ１の下の皮膚表面への熱の流れを完全とはいかないまでも最小にできる。これによって皮膚表面の温度を非常に正確に測定できる（Ｑ=０であれば静脈と皮膚の間には温度差が無くなる）。ＢＴＴでの熱流温度プローブを使った測定と小型温度プローブ（非常に軽量、３８ゲージ結線ワイヤー、十分な断熱）を使った測定を比較することによって、体の中の熱源（ＣＳで代表される）の温度を算定することが出来た。
【０２９８】
１つの実施例では脳トンネルから放射される輻射線を利用する。輻射線の測定は眼と眉毛の間の領域を利用し脳トンネル全体にわたって輻射線検出器を走査し、位置決めをするのが望ましい。また、約５〜１０秒間かけて脳トンネル領域を走査し脳トンネルから放射される赤外線の最大ピークを求めるのがよい。この最大ピークが脳トンネル領域の最高温度を表わす。今までより高い温度が感知される度にビーッという音が出るようになっているので、音が出なくなったら最高温度が得られたことが分かる。この温度は脳からの血液で表わされる脳の温度を表わす。脳の芯温度を得るには特殊な処理をする。この処理では脳トンネルの皮膚と脳の間の経路の熱抵抗(ＴＲ)を考慮する。この熱抵抗は２つの主たる熱抵抗、即ち、ＴＲＢ１（皮膚による熱抵抗）とＴＲＢ２（脈管壁と関連組織による熱抵抗）を使って単純化できる。芯温度の計算でのもう１つの因子はトンネルの両端間の熱勾配である。
我々が製作した熱流センサーを用いた実験で、ＴＲＢ１と ＴＲＢ２の熱抵抗によって０.６５℃もの影響が出ることが分かった。それ故、脳の芯温度を求める為に、本発明では脳の芯温度で代表される体の内部温度を求めるための処理を行なうのに適した装置と方法を発明した。脳の芯温度は次式で表わせる。
Ｔｂ = Ｔｂｔ+ ＴＲ                         (式１−３)
ここで、Ｔｂは脳の芯温度、Ｔｂｔは輻射線検出器で求めた脳トンネルの皮膚のピーク温度、ＴＲは経験的に決められる因子で脳トンネルの皮膚と脳との間の熱抵抗を含む。
【０２９９】
処理としては体内の熱エネルギーの発生源からの熱抵抗に皮膚の測定温度を加算する処理がある。つまり、脳の芯温度は脳トンネルの皮膚の温度に脳トンネルの皮膚と脳の間の組織の熱抵抗の和を加えたものである。より具体的に言うと、望ましい処理回路及び処理では、脳トンネルの皮膚のピーク温度に脳トンネルの皮膚と脳の間の熱抵抗の和を加えることで、しかも、各熱抵抗の因子は０.２０℃以下、０.０５℃以上であることである。更に望ましい処理回路及び処理では、脳トンネルの皮膚のピーク温度に脳トンネルの皮膚と脳の間の熱抵抗の和を加えることで、しかも、各熱抵抗の因子は０.３０℃以下、０.２０℃以上であることである。最も望ましい処理回路及び処理では、脳トンネルの皮膚のピーク温度に脳トンネルの皮膚と脳の間の熱抵抗の和を加えることで、しかも、各熱抵抗の因子は０.６５℃以下、０.３０℃以上であることである。
【０３００】
輻射線検出器は芯温度を求める為の計算を行なうためのコンピューター可読プログラム用のコードを有する処理回路とプロセッサーを持っており、更に、プロセッサーと連結して有効に働くメモリーや得られた値を知らせる、耳で聞こえる、または、眼で見える表示装置を有する場合もある。
【０３０１】
もう１つの実施例は熱の流れと脳トンネル周囲の温度に関連する因子を含む脳トンネル皮膚の温度を利用して脳組織の温度を求める方法である。脳組織の温度（実質温度）を求めるのに、本発明が教示する方法が使え、熱抵抗と脳トンネル周囲の温度に基づいて脳組織の温度を算出する処理機能を装置に含ませることも出来る。この装置、方法に含まれる処理回路では、脳の温度を脳トンネル端部にある皮膚の温度、及び、脳トンネルの皮膚の入口から半径９０ｃｍ以内の空気の温度に関連した因子の関数として計算する。この脳周囲の温度は、ここでは、ＢＴ−ＥＴ３００  (brain tunnel Environｍental Teｍperature at ３００ｃｍ radius, 脳トンネルから半径３００ｃｍの周囲温度)で表わす。また、ＢＴ−３００とも表わす。このＢＴ−３００因子は測定点の周囲温度で変わり、熱の流れに基づいている。各範囲の周囲温度に対する因子を含む、この方法は脳トンネル以外の体の他の部分にも使えることは理解できよう。
【０３０２】
ＢＴ−３００は脳トンネル、または、測定皮膚周囲の環境温度によって変わる。熱流がマイナスの場合には、ＢＴ−３００値は下記の式１−４ではゼロとなり、下記の式１−５では１となる。脳から周囲へ０.１℃のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.００３になる。更に例を挙げると、脳から周囲へ０.２℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.００６になる。脳から周囲へ０.３℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.００９になる。脳から周囲へ０.４℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０１２になる。脳から周囲へ０.５℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０１５になる。脳から周囲へ０.６℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０１８になる。脳から周囲へ０.７℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０２１になる。脳から周囲へ０.８℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０２４になる。脳から周囲へ０.９℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０２７になる。脳から周囲へ１.０℃の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０３０になる。脳から周囲へ１.０℃以上、１.５℃以下の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０４５になる。脳から周囲へ１.５℃以上、２.０℃以下の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０６０になる。脳から周囲へ２.０℃以上の差のプラスの熱流があるとＢＴ−３００因子は１.０９０になる。従って、式１−４から脳の補正した温度を算出する方法が得られる。
Ｔｂｃ = Ｔｂｔ * ＢＴ−３００                    (式１−４)
ここで、Ｔｂｃは脳からの熱流に対して補正した脳の芯温度、Ｔｂｔは輻射線検出器で測定した脳トンネルの皮膚のピーク温度、ＢＴ−３００は熱流に基づく因子である。
【０３０３】
式１−４を用いると、脳組織の補正した温度が次の式で求められる。
Ｔｃｔ = ＴＲ + (Ｔｂｔ*ＢＴ−３００)             (式１−５)
ここで、Ｔｃｔは脳組織の補正した芯温度、Ｔｂｔは同じく輻射線検出器で測定した脳トンネルの皮膚のピーク温度である。 ＴＲは経験的に決められる因子で脳トンネルの皮膚と脳との間の熱抵抗を含み、ＢＴ−３００は熱流に基づく因子である。
【０３０４】
図１３Ａは本発明の装置、方法のもう１つの実施例を示すもので、被験者３２０２は輻射線検出器３２００を顔面３２０４に対して適当な対角線の位置に持っている。赤外線検出器３２００の端部３２０８、または、赤外線検出器の先端を眉毛３２１０の下のいずれかの部分に置き、赤外線センサーが脳トンネル領域３２０６を視野に捕らえるようにするのが望ましい。また、赤外線検出器と顔面の間の角度は１５〜７５°がよく、望ましいのは３０〜６０°で、最も望ましいのは４０〜５０°、更に最も望ましいのはｘ、ｙ、ｚ軸に対して４５°にする方法である。赤外線検出器の先端は、赤外線センサーが脳トンネル領域を最適視野に捕らえるような位置に置く。サーモパイルの様な赤外線検出器は眉毛直下の眼窩頂部を指すようにする。センサーは鼻に隣接したトンネル領域を指すのが望ましい。また、センサーは眼と眉毛の間の領域を指すのが望ましい。顔面は額面、顔、額、または、類似の解剖学的組織の表面を含むものと考える。この方法での角度を決める基準点は、頭を直立状態に保つ場合、床または類似の構造物でもよい。赤外線検出器は顔に対して垂直に置き、センサーがこの垂直な位置から脳トンネル領域を望むようにすることも可能だが、最適な位置は斜めで、三次元的に、Ｚ軸が成す角度は１５〜７５°がよく、望ましいのは３０〜６０°で、最も望ましいのは４０〜５０°で、更に最も望ましいのは４５°である。
【０３０５】
この方法では、赤外線検出器を眉毛の下から脳トンネルを狙って斜めの位置にし、脳トンネルからの赤外線を受け、この赤外線に基づく電気信号を発生させる。脳トンネルは眼と眉毛の間の領域を含む。脳トンネルからの赤外線を受ける前に検出器によって赤外線を発生させたり向きを変えることもある。更に、信号の処理、体温または化学物質或いは分析物の濃度を求める。本発明での望ましい体温の範囲は１５℃から４５℃である。
【０３０６】
本発明のもう１つの実施例は取り外し可能なセンサーを眼鏡に取り付ける装置である。特に、センサーを眼鏡に取り付けるクリップで、眼鏡と位置を調整できるセンサーをクリップに固定する力があるテンションリングやスプリングを含む。更に、この取り付け感知装置にはプロセッサーや生物学的パラメーターの値を報告するＬＥＤや無線発信機などの報告手段などの電子装置を含む場合がある。取り外し可能なセンサーを取り付けるクランプは眼鏡、ヘッドバンド、帽子（縁有り、縁無し）、ヘルメット、睡眠用マスクなど頭に付けるどんな用具にも固定できるように改造できる。
【０３０７】
本発明には、センサーを脳トンネル上、または、その隣接部に位置するように眼鏡に取り外し可能な状態で取り付けられるように改造した赤外線検出器などの検出器、または、センサー、感知システムが含まれる。センサーは位置調整が出来るのが望ましく、センサーを眼窩頂部、眼と眉毛の間に置くのが最も望ましい。本発明では、光センサー、圧力センサー、心拍センサー、蛍光素子などどの種類のセンサーまたは検出器を眼鏡または頭に付ける用具に脱着可能な状態で付けることを目的としている。また、本発明のクリップはイオントフォレシス・システムのような医薬品供給システム、ペルチエ・システムなどの熱電流システムのような熱エネルギー供給システム、ポリプロピレングリコールなどの対象部の温度を変えるゲルなど、種々の治療システムを保持できるように改造できる。本発明の頭に付ける用具はいずれも物理的素子、電気装置、物質、ペルチエ装置、抵抗器、冷却素子、加熱素子を保持、または、収容することが出来、これらの冷却素子、または、加熱素子を脳トンネル領域に置いて脳トンネルの温度、従って、脳の温度を変えることができる。従って、この実施例は熱射病や低体温症の治療に役立つ。
【０３０８】
本発明では、センサーを眼鏡に取り付けるのにクリップを使う。クリップの前部と後部を共に保持し、眼鏡のフレームや頭に着用する用具を掴むのに必要な力を得るにはスプリングを用いるのがよい。前部に電源や電子装置を収容し、後部にセンサーを収容するのが望ましい。クリップには電子装置収容部、支持部、支持部との距離を変えられるセンサー取り付け部、支持部に応じて可動の眼鏡取り付け部、それに、スプリング、または、テンションリングの様な締め付け部がある。
【０３０９】
図１４Ａは、右のレンズ３２４４と左のレンズ３２４６で表わした眼鏡に取り付けた本発明の感知クリップ３２１２の前面概略図である。この感知クリップ３２１２は支持部３２１４、感知部３２１６、右方取り付け部３２１８と左方取り付け部３２２２、それに、ここではスプリングで示したが圧力をかける締め付け部３２２０からなる。最後の締め付け部は中央にある支持部３２１４に収容するのが望ましい。右方、左方取り付け部３２１８、３２２２は、いずれも、それぞれ、前部取り付け素子と後部取り付け素子から成っている。これらは基本的に類似しているので一方の側だけを示した。この典型的な実施例では、左側は感知側で、その左方取り付け部３２２２が図に示してある。これは左前方取り付け素子３２２４と左後方取り付け素子３２２６とから成る。スプリング３２２０は眼鏡、または、頭に着用する用具の一部を掴む力を右方、左方取り付け部３２１８、３２２２に与える。感知部３２１６にはセンサー３２４０があるが、これは本発明で述べるどんなセンサーでも検出器でもよい。感知部３２１６を支持部３２１４の上部から分岐させるか、センサー３２４０を支持部３２１４の上部に組み込むのが望ましい。
【０３１０】
支持部３２１４は中央に位置し、右方取り付け部３２１８と左方取り付け部３２２２を結合している。図に示した支持部３２１４にはマイクロプロセッサー３２３６が収容されている。左前方取り付け素子３２２４には電源３２３２を収容し、皮膚に近い左後方取り付け素子３２２６にはＬＥＤ３２３４の様な光源を収容するのが望ましい。しかし、ＬＥＤ３２３４は左前方取り付け素子３２２４に収容することも出来る。また、この実施例ではＬＥＤ３２３４にプラスチック片を付けてもよい。このプラスチックにロゴまたは他の標識を付け、これらはＬＥＤ３２３４が起動すると光り、外部の観察者もロゴが見えるようになる。ワイヤー３２４２は電子回路３２３６と電源３２３２を光源３２３４とセンサー３２４０に接続する。
【０３１１】
右方取り付け部３２１８、左方取り付け部３２２２は着用者の鼻の両側にくるのが望ましい。前方取り付け素子３２２４、後方取り付け素子３２２６は中央にある支持部３２１４から下方に伸び、眼鏡のレンズやフレーム、頭に着用する用具を掴むようにできている。前方取り付け素子３２２４、後方取り付け素子３２２６は一直線上に位置し眼鏡や頭に着用する用具を掴む脚の役目をする。スプリング３２２０は中央にある支持部３２１４の中に入れるのが望ましい。スプリングは右方取り付け部３２１８と左方取り付け部３２２２を結合し、眼鏡のフレームを掴み、感知クリップ３２１２を安定した位置に保つのに必要な力を出す働きをする。
【０３１２】
図１４Ｂは図１４Ａに示した実施例の側面図で、左側のレンズ３２４６の上部に感知クリップ３２１２を付けた状態を示す。感知クリップ３２１２は左右いずれの側でも前部と後部を持っていることが望ましい。左側の前後部は右側の前後部と類似なので、ここでは左側だけを示す。左側は左後部３２２８と左前部３２３０で表わす。この左前部３２３０と左後部３２２８はスプリング３２２０で結合されている。後部３２２８と前部３２３０は、それぞれ、端部に後方取り付け素子と前方取り付け素子を持っている。ここでは、左前方取り付け素子３２２４と左後方取り付け素子３２２６で示した。左後方取り付け素子３２２６は眼３２４８に隣接している。バッテリー３２３２は左前方クランプ３２３０、より詳しくは、前方クランプ素子３２２４に収容するのが望ましい。ＬＥＤ３２３４は、後方クランプ素子３２２６に収容するのが望ましい。ワイヤー３２４２は前部３２３０の部品をセンサー３２４０など後部３２２８の部品に接続する。バッテリー、マイクロチップ、光源は中央支持部３２１４、または、後部３２２８に収容してもよい。
【０３１３】
センサー３２４０は皮膚の近傍、または、皮膚と接触している後部３２２８に沿って配置するのが望ましい。センサー３２４０はセンサー３２４０の位置を調整するためのアーム３２３８を備えているのが望ましい。また、センサー３２４０にはパラメーターの測定対象領域、または、その近傍にあるセンサー、または、赤外線検出器などの検出器の位置を調整できる他の機構を持たせてもよい。本発明で述べるいかなるセンサーや検出器もセンサー３２４０として働ける。ワイヤー３２４２は前部３２３０にある電子装置、光源、電源を後部３２２８にある感知システムに接続する。
【０３１４】
アーム３２３８にワイヤーを入れてもよいし、その表面に光源を付けてもよい。感知部３２１６はアームが無くても働く。本発明の感知部はアームを使わず、センサーを組み込みにすることも出来る。組み込みセンサーは支持部３２１４や本発明のどの留め具にも入れることが出来る。種々のクリップ留め、クランプシステムにセンサーを持たせることができ、本発明によるパラメーターの測定に使うことができる。例えば、レンズを取り付けたクリップ留め具は、使用時にはレンズが着用者の視軸と重なり、非使用時にはレンズが視軸からはずれた位置になるようにできる。
【０３１５】
クランプを抑えると、前部３２３０の上端と後部３２２８の上端は閉じ、前方留め具３２２４と後方留め具３２２６は互いに遠ざかり眼鏡などを入れるスペースができる。前部３２３０の上端と後部３２２８の上端を放すと、前方留め具３２２４と後方留め具３２２６はスプリング３２２０によって閉じ眼鏡、または、他の頭に付ける用具を掴む。
【０３１６】
他の望ましい実施例を図１４Ｃに示す。これは感知クリップ３２５０の正面図で、この感知クリップは２つの主要部、クリップ３２５２とセンサー３２６１を持った感知部３２６０とを含んでいる。このクリップ３２５２はスプリング３２６２のある中央部３２５８と右と左の取り付け部３２６４、３２６６とから成る。右方取り付け部３２６４は前方クランプと後方クランプを有し、左方取り付け部３２６６は前方クランプと後方クランプを有している。ここでは、左前方クランプ３２７０と左後方クランプ３２５６を示す。センサー３２６０はクリップ３２５２の後方留め具３２５６にアーム３２５４によって付けられている。左後方留め具と右後方留め具はパッドを持っていることが、後方クランプ３２５６と前方クランプ３２７０の間に眼鏡のガラスをしっかり留めるのに望ましい。ここでは左のパッド３２６８を示した。
【０３１７】
図１４Ｄは実施例の１つの感知クリップ３２７２の側面図である。これは閉じた状態で、前方クランプ３２７４と後方クランプ３２７６を示す。後方クランプ３２７６は脚部にパッド３２７８を有するのが望ましく、センサー３２８０を収容している。センサーに付けたアームについては今まで色々述べてきたが、センサーは種々の方法で留めることも出来るし、感知クリップの一部にすることも出来る。それ故、図１４Ｄに示す本実施例では、センサー３２８０は後方クランプ３２７６と一体構造になるように一体成形されている。閉じた状態では前方クランプ３２７４は後方クランプ３２７６にもたれた状態になっている。前方クランプ部３２７４は後方クランプ部３２７６より長いことが望ましい。前方クランプ３２７４は周囲に向いているレンズの前面にあり、後方クランプ３２７６は皮膚や眼に隣接している。図１４Ｅは開いた状態の感知クリップ３２７２を示す。後方クランプ３２７６のパッド３２７８は前方クランプ３２７４から離れ、眼鏡のフレームや頭に着用する用具を挟めるようになっている。
【０３１８】
感知装置を眼鏡、または、頭に着用する用具に付ける為に感知装置を留めたり、掴んだり、取り付ける為には他の組立品も使えることが考えられる。これにはスプリングを使わないクランプ部品も含まれる。例として、図１４Ｆに感知装置３２８０の正面図を示す。感知装置は右、左のテンションバー３２８２、３２８４、右、左のクランプ（取り付け）部３２９４、３２９６、テンションバー３２８２、３２８４に連結した右、左のパッド３２８８、３２９０を有する中央部３２８６とセンサー３２９４をＬＥＤ３３００を持った後方取り付けクランプ３２９８につなぐアーム３２９２とから成る。図１４Ｇは図１４Ｆに示した感知装置３２８０の側面図で、テンションバー３２８２は閉じていて、左のパッド３２９０は左後方のクランプ素子３３００にもたれた状態になっている。図１４Ｈはテンションバー３２８２が開いた位置にある感知装置３２８０の側面図である。この実施例では、眼鏡のフレームなどがパッド３２９０を後方クランプ３２９８から離し、テンションバー３２８２が開いて眼鏡を掴む。
【０３１９】
眼鏡や頭に着用する用具に取り付けるためのセンサーを持った取り付け具や、眼鏡や頭に着用する用具に取り付けられる様に改造した感知装置も考えられる。図９９Ｊはフック状の物３３０４で眼鏡のフレームに取り付けられる様にした感知装置３３０２を示す。このフック状の物は支持部３３０６から分岐しセンサー３３１２を持っている。支持部３３０６は２つの脚３３０８、３３１０を持ったＵ字型をしており、脚には電子装置、光源、電源（示してない）が収容されている。
【０３２０】
図１４Ｋは右のレンズ３３１４と左のレンズ３３１６を有する眼鏡３３２２に取り付けた感知装置３３２０を示す。この感知装置３３２０はフック３３３４を持っており眼鏡のフレームで支持される様になっていて右脚３３２４と左脚３３２６を持っている。右脚３３２４には電子処理回路３３２８があり、左脚３３２６には電源３３３０と光源３３３２がある。右脚３３２４と左脚３３２６は外に向いておりレンズ３３１６の前面に位置している。レンズ３３１６の反対側にあるセンサー３３３６は使用者の顔に向いている。
【０３２１】
図１４Ｌは眼鏡３３３８に留めた感知装置３３４０を示す。この感知装置３３４０は２つの感知システムを有している。例として図に示したのは心拍を感知する右側の感知システム３３４２と温度を感知する左側の感知システム３３４４である。感知装置３３４０の構造は図１４Ａから１４Ｋの感知装置の構造と類似している。感知装置３３４０は、図に示すように、右側のＬＥＤ３３４６と左側のＬＥＤ３３４８の様に２つの報告システムを有している。
【０３２２】
図１４Ｍは典型的な実施例の１つで、後部３３５４と前部３３５６を持ち、二重像で示した眼鏡３３５２のフレームに取り付けた感知装置３３５０の側面図である。後部３３５４にはセンサー３３６０が付けてあり、使用者３３６２の視軸と一直線を成す位置にＬＥＤ３３５８が有る。
【０３２３】
他の望ましい実施例を図１４Ｎ−１に示す。これは感知装置３３７０の側面図で、この感知装置は眼鏡のフレーム、または、頭に着用する用具を挟むのに適したスペース３３６４と逆Ｕ字型形状を有している。感知装置３３７０は前部３３７４と後部３３７６を持っており、記憶性のあるプラスチック、または、ポリマー、あるいは、形状記憶合金からできている事が望ましい。内面３３８２、３３８４は眼鏡のフレームなどの構造物にしっかりと固定するのに適した、物をしっかり掴む面を有しているか、ゴムを張るのが望ましい。後部３３７６には位置調整が出来るアーム３３６６によってセンサー３３８０が付けてある。後部３３７６にはセンサー３３８０と機能的に結合しているＬＥＤ ３３７８がある。この実施例ではスプリング、テンションバー、クランプ具などが無い。Ｕ字型形状によって安定した位置が得られている。
【０３２４】
図１４Ｎ−２は、図１４Ｎ−１に示した感知クリップ装置３３７０の正面図で、その前部３３７４はプリント回路３３７８、メモリー部３３８６、無線送信器３３８８、プロセッサー３３９０を有している。前部３３７４にはバッテリー３３９２がある。このバッテリー３３９２は感知クリップ３３７０に付けたままでもよいし、感知クリップ３３７０に着脱自由にすることもできる。後部３３７６にはＬＥＤ ３３９４とセンサー３３８０を持ったセンサーホルダー３３９６から成る感知部とがある。センサーホルダー３３９６はアーム３３６６によって感知クリップ３３７０に接続している。図１４Ｎ−３は図１４Ｎ−１の感知クリップ３３７０を二重像で示した眼鏡３３９８に付けた様子を模式的に示した正面図である。
【０３２５】
図１４Ｐは二元感知クリップ３４００の正面図である。左側にはグルコースを検出する為の輻射線発生器３４０４、輻射線検出器３４０６などの一対の発光器−受光器３４０２があり、反対側には酸素やパルスオキシメトリーを検出する為の輻射線発生器３４１０、輻射線検出器３４１２などの第２の一対の発光器−受光器３４０８が示してある。また、発光器−受光器の代わりに、または、これらに加えて、温度センサー、その他のセンサーを使用することができる。感知クリップ３４００は測定される領域に接触、または、離れて測定、分析できるようにすることが出来る。無線送信器３４１４は遠くにある電話器３４１６、時計３４１８、靴３４２０、または、音楽プレイヤー、計算器などのデジタル機器３４２２に向けて無線信号を発信できるようにする事が出来る。
【０３２６】
更に、感知装置には眼鏡のツルや頭に着用する用具の一部に巻きつけたり、付けたりできるアームを持たせることも出来る。感知部は脳トンネルのような測定対象部の上、または、その隣接部にセンサーが行くように感知装置から分岐させる事もできる。また、パラメーター測定用のセンサーを軽い日除け帽子やクリップで留める日除けに持たせることも考えられる。
【０３２７】
本発明は生物学的パラメーターを測定する頭に着用する用具のモジュール構造について述べる。従って図１５Ａは、ハウジング３４３４を受入れるくぼみ３４３２のある特殊化されたヘッドバンド３４３０を構成する他の支持構造物の概略斜視図であり、上記ハウジングは望ましくは上記ヘッドバンド３４３０に取外し可能に取り付けられたモジュールであり、右アーム３４３６と左アーム３４３８とを含む。アーム３４３６および３４３８は、右側および左側の感知部３４４０、３４４２で終端する。ハウジング３４３４はセンサー３４４０、３４４２から出ているワイヤーを収納するボックスを構成し、さらにボックス３４３４から出ているワイヤー３４４４を含み、ヘッドバンド３４３０の表面３４４６に沿って配置され、もっと具体的には溝３４４８に配置することができる。溝３４４８はヘッドバンド３４３０に取付けられるストリップ３４５０でカバーされるように適合される。ストリップ３４５０は、望ましくは織物製としヒンジ機構を持ち、ヘッドバンド３４３０にワイヤー３４４４をしっかりと固定するために、溝３４４８上に設置されるストリップ３４５０の端部３４５６は、望ましくはヘッドバンド３４３０にしっかりと固定されるフックおよびループ材料３４５４に適合したフックおよびループ材料で作られる。ワイヤー３４４４は、プロセッサーおよびディスプレイユニット（図示せず）に結合するためにコネクター３４５２で終端する。
【０３２８】
図１５ＢはＢＴＴ温度モジュール３４６０を詳細に示し、ハウジング３４３４および逆U字型をし、ハウジング３４３４をしっかりと固定する鋼製ロッド３４５８が含まれる。ワイヤー３４６２は右ロッド３４６６に沿ってまたはその中を通して配線し、センサー３４７０をPCB ３４６４およびプロセッサー３４７８に結合する。プロセッサー３４７８は、センサー３４７０および３４６８によってここでは図示された右側と左側で測定された二つの温度信号の最高値を選択することで、ここに図示された最良の信号を選択する。プロセッサー３４７８は操作上メモリー３４７６に連結されることができ、ワイヤー３４８２によりディスプレーに連結される、上記ワイヤー３４８２は、ハウジング３４３４から出て電気コネクター３４８４で終端する。センサー部３４６８と３４７０は、ここに述べるどれかの構成を有することができ、具体的には測定部２００６の構成および寸法にすることができる。右ロッド３４６６および左ロッド３４７４はここに述べる形状を有することができ、具体的にはアーム２００４の形状および寸法を有することができる。上記アーム２００４の厚さは上記アーム２００４の直径に置換えることができ、それはロッド３４６６、３４７４が本質的に円筒状であり、アーム２００４として機能するからである。
【０３２９】
図１５Ｃは使用者３４８６が着用した場合の本発明の感知モジュールヘッドバンド３５００の別の実施例の正面斜視図であり、ＢＴＴ温度モジュール３４９０を受入れる領域３４８８を持つヘッドバンド３４８０を含み、上記領域３４８８にはヘッドバンド３４８０にモジュール３４９０を電気的に結合するためのコネクター３４９２を有する。温度モジュール３４９０はプロセッサー３４９４、メモリー３４９６、およびアーム３４９８と３５０２を含み、上記アーム３４９８と３５０２は、測定部３５０４と３５０６でそれぞれに終端する。測定部３５０４と３５０６は脳トンネル領域３５０８と３５１０の上部またはその近くに配置され、かつ眉毛３５１２と３５１４の下部に設置する。電気コネクター３４９２は、電気的パッドとして機能することができ、ヘッドバンド３４８０の表面または内側に沿って配置されるワイヤー３５１６に結合される。
【０３３０】
図１５Ｄは、使用者（ゴースト像）が着用した場合の本発明の別の感知モジュールヘッドバンド３５２０の側面図であり、４種の生物学的パラメーターモジュール、つまりＢＴＴ温度モジュール３５２２、耳温度モジュール３５２４、ここではパルスオキシメトリーモジュールとして図示している赤外検出モジュール３５２６、および耳の後の温度モジュール３５２８を含む。ＢＴＴ温度モジュール３５２２は、皮膚３５３６から離れた感知モジュールヘッドバンド３５２０の表面３５８０に配置され、位置調整可能なアーム３５３０と眉毛３５３４の下側でその近くに設置された測定部３５３２とを含む。耳温度モジュール３５２４は、クリップ３５３８で固定した取外し可能なモジュールを含む。耳温度モジュール３５２４は、ヘッドバンド３５２０の端部にクリップ３５３８によってしっかりと固定された取外し可能なモジュールを含んでもよい。モジュール３５２４は、さらに耳孔に取り付けた感知プローブ３５４４で終端するコード３５４２をしっかりと固定する引込み可能なコード・スプール３５４０を含んでもよく、上記プローブ３５４４には少なくとも一個の赤外線検出器、一対の赤外線発光器‐赤外線検出器、サーミスターのような温度センサー、RTD、および熱電対等を含むこともできる。モジュール３５２４は、さらに耳の後、もっと明確に言えば耳３５４６の下部および／または耳たぶ３５４８の近辺の温度を測定する耳の後の温度モジュール３５２８から電気入力を受取る。耳の後の温度モジュール３５２８は、フックまたはループのような締付け構造物３５５６によりヘッドバンド３５２０に取外し可能に取り付けられることができ、C形状のハウジング３５５０およびセンサー３５５２を含み、上記センサー３５５２はC形状ハウジング３５５０上のあるいはそれに沿って配置されるワイヤー３５５４によって、モジュール３５２４に結合される。
【０３３１】
パルスオキシメトリーモジュール３５２６は、眉毛３５３４の上部右側に設置され、皮膚３５３６近くのヘッドバンド３５２０の内側面に配置され、接着パッチ３５５８内に収容される一対の発光器−受光器３５８２を含み、さらにヘッドバンド３５２０にある穴３５６４を通り抜けたあと、ヘッドバンド３５２０の外面３５６２上を通るワイヤー３５６０を含む。耳温度モジュール３５２４のワイヤー３５５６、ＢＴＴモジュール３５２２のワイヤー３５６８、およびパルスオキシメトリーモジュール３５２６のワイヤー３５６０は、すべて外面３５６２に沿って通り、もっと明確にはワイヤー３５６６、３５６８、３５６０を包む可動リップ３５７０とヘッドバンド３５２０の外面３５６２の間に挟まれている。ワイヤー３５６６、３５６８、３５６０はヘッドバンド３５２０より外に出て、コネクター３５７４、３５７６、および３５７８を経てディスプレイ／プロセス・ユニット３５７２に結合する。
【０３３２】
図１５Ｅは、本発明の他の感知モジュールヘッドバンド３５９０を使用者３５９２が着用した場合の正面斜視図であり、二種の生物学的パラメーターモジュール、すなわちＢＴＴ温度モジュール３５９４、および耳モニタリング・モジュール３５９６を含み、上記モジュール３５９４および３５９６は本発明に述べるいずれかのセンサーと、赤外線輻射、サーミスター等の温度センサーを含む。ＢＴＴ温度モジュール３５９４は感知モジュールヘッドバンド３５９０の表面３５９８に配置され、位置調整が可能なアーム３６００、３６０２および眉毛３６０６、３６１０の下部で近辺にある測定部３６０４、３６０８を含み，さらにヘッドバンド３５９０から外に出て耳３６２８の後を通りワイヤー３６１６に繋がるコネクター３６１４で終端するワイヤー３６１２を含む。上記ワイヤー３６１６はディスプレイとインタフェース３６１８に結合される。耳モニタリングモジュール３５９６は、レシーバとディスプレイ３６２２に無線で結合された無線送信器３５２０を含み、さらに耳プローブ３６２６で終端するワイヤー３６２４を含む。
【０３３３】
第１５F図は、本発明の別の感知モジュールヘッドバンド３６３０で下側に目３６７４、３６７８と鼻３６８０を示す概略図である。上記ヘッドバンド３６３０は８種の生物学的パラメーターモジュール、すなわち左側の輻射線検出器３６３４と右側の一対輻射線発射器‐検出器３６３６で図示した脳トンネル・モジュール３６３２、耳温度モジュール３６３８、パルスオキシメトリーモジュールと心拍検出モジュール３６４２としてここに図示した赤外線検出モジュール３６４０、血圧検出モジュール３６４４、３個の電極３６４８、３６５０、３６５２でここに図示されたデジタルEEG（脳電図）のような脳モニタリングモジュール、望ましくはこめかみの動脈に対するセンサーを用いる皮膚温度モジュール３６５４、および鼻カニューレ（挿管）・モジュールで図示された医療器材保持モジュール３６５６を含む。脳トンネルモジュール３６３２は、グルコース等の分析物検出用の一対の赤外線発光器‐検出器によりここに図示した測定部３６３６で終端する位置調整可能なアーム３６６０、および鼻柱および／またはまぶたの隣の脳トンネルに隣接しあるいは脳トンネル上に設置された赤外線検出器により図示した測定部３６３４で終端する位置調整可能なアーム３６６２を含む。
【０３３４】
パルスオキシメトリーモジュール３６４０は、ヘッドバンド３６３０の内面にある空洞または凹み３６６６に配置され、一対の発光器−受光器３６６４を含む。耳温度モジュール３６３８は、耳穴３６６８内に設置した感知プローブ３６５８で終端するコード３６４６を含み、上記耳穴から輻射線３６７０を受信することができる。心拍検出モジュール３６４２および血圧検出モジュール３６４４は、圧力感知装置、圧電装置等のいずれかを含むことができる。脳モニタリング・モジュールは、患者の意識レベルを直接監視することができ、各患者の必要性に合わせまた手術内(intraoperative)の意識を防ぐための薬剤の正確な量の決定および管理するのに役立っている。脳モニタリング・モジュールは、患者の額に設置されたセンサーを用いて作動させ、EEGから脳の電気的な動作を測定し、この動作はデジタル化し数値として表示される。脳モニタリング・モジュールは、患者に与える麻酔剤の量や鎮痛剤の量を規定化することができ、したがって患者が無意識で苦痛を伴わないことが保証され、その上早急に意識回復し、麻酔剤および鎮痛剤の副作用を最小限にすることができる。脳モニタリング・モジュール３６４６は、３種の電極３６４８、３６５０、および３６５２でここでは図示される。電極３６４８、３６５０、３６５２からの情報は処理され、患者の意識レベルを直接測定値で提示された数値によって臨床医は最も効果的な麻酔剤と鎮痛剤の調合法を確定し、その結果患者は意識回復がより速くかつ予測でき、ほとんど吐き気や嘔吐がなく高度の回復が得られる。脳モニタリング・モジュールは、EGG信号を解析し、表示する外部モニターを持つことができ、さらにEEG信号をデジタル・データに置換し、さらにこのデータを処理，解析、および表示するために外部モニターに移行する。鼻カニューレ・モジュールは、鼻の上部へ持上げるカニューレを含み、望ましくは先行技術のように両側面には使用しない。鼻カニューレ・モジュール３６７２は、フックおよび／またはVELCRO等の締付け方法でしっかりと固定され、ヘッドバンド３６３０の表面に設置される。鼻カニューレを支持する器材および方法は、図１００Fのヘッドバンドや図１００Xのフレームのような頭に着用する用具内の多数のフックを含み、このようにカニューレを吊下げ、頭に着用する用具の表面に沿ってカニューレを支持し、睡眠中および輸送中の移動(シフト)を防止している。
【０３３５】
図１５Ｇは、本発明の感知モジュールヘッドバンド３６８０の概略断面図であり、皮膚３６８４に向い合う内側表面３６８２および皮膚３６８４から離れた面にあるヘッドバンド３６８０の外面３６８６にある本モジュールの配置状況を示す。ストラップ３６８８は太い矢線で示すように皮膚３６８４にしっかりと固定するために適合され、上記ストラップ３６８８は脳トンネル・モジュール３６９２を受取るため外面３６８６にある領域および／または凹み３６９０があり、上記領域または凹み３６９０は望ましくは本モジュールに安定性を与えるためにプラスチックまたはその他のポリマー材の薄板で作成する。内側面３６８２上の２箇所の領域または凹み３６９４、３６９６は、赤外線モジュール３６９８と皮膚温度モジュール３７００を受取るためのものである。脳トンネルは、右および左の調整可能なアーム（断面図に示されていない）と、調整アームからプロセッサー３７１２までワイヤー３７０６、３７０８によって結合しているハウジング３７３０との接合点を示す、２箇所の領域３７０２、３７０４を含む。ワイヤー３７１０は、プロセッサー３７１２をディスプレイ・ユニット（図なし）と結合しており、上記ワイヤー３７１０は外側面３６８６と望ましくは織物または柔軟な材料でできたリップ３７１４との間に配置する。領域３６９０は、望ましくは２個のプラグ３７１６、３７１８を備え、モジュールを凹みまたは空洞にしっかりと固定するため差込み操作等でこれを留め、しっかりと固定する。プラグ３７１６、３７１８は、また電気コネクタとしても使用することができる。
【０３３６】
パルスオキシメトリーモジュール３６９８は、ストラップ３６８８の内側面３６８２上の空洞または凹み３６９６に配置され、一対の発光器−受光器３７２０を含む。ワイヤー３７２２は、一対の３７２０をディスプレイ・ユニット（図示なし）と結合し、上記ワイヤー３７２２は穴３７２４を通った後、外側面３６８６とリップ３７１４の間に配置する。皮膚温度センサー・モジュール３７００は、ストラップ３６８８の内側面３６８２上の空洞または凹み３６９４に設置され、センサー３７２６を含む。ワイヤー３７２８はセンサー３７２６をディスプレイ／プロセス・ユニット（図示なし）と結合し、上記ワイヤー３７２８は皮膚３６８４と向い合う内側面３６８２に沿って配置する。さらにフラップ３７１４も示されているが、これはリップとも呼ばれて、フックおよびループのファスナーにより外側３６８６と結合している。ワイヤー３７１０はプロセッサー３７１２をディスプレイ・ユニット（図示なし）と結合し、上記ワイヤー３７１０は、外側面３６８６と望ましくは織物または柔軟な材料で作られたリップ３７１４との間に配置する。
【０３３７】
図１５Ｈは感知モジュールヘッドバンド３６８０の概略平面図であり、ストラップ３６８８の外側面３６８６を示し、上記外側面３６８６には脳トンネル・モジュール３６９２を受取るため領域または凹み３６９０がある。領域３６９０は、望ましくはモジュールを留め、しっかりと固定するための２個の差込プラグ３７１６、３７１８を有する。ここには、さらに穴３７２４と赤外線検出モジュールをしっかりと固定する外側面３６８６上に領域３６９６のプラスチック板の跡が見られる。さらにフラップ３７１４が示され、これはリップとも呼ばれるが、フックおよびループ・ファスナー３７３２で外側面３６８６に結合している。
【０３３８】
図１５Ｊは、本発明の感知モジュールヘッドバンド３７４０の断面線図であり、皮膚３７４４から離れたヘッドバンド３７４０の外側面３７４２にあるモジュールの配置を示す。ストラップ３７４６は、太矢印で示すように皮膚３７４４にしっかりと固定するのに適用しており、上記ストラップ３７４６は脳トンネル・モジュール３７４４を受取るために外側面３７４２に領域および／または凹み３７５０があり、上記領域、空洞、または凹み３７５０は、望ましくは本モジュールに安定性を与えるためにプラスチックまたはその他のポリマー材の薄板で作成し；他の特殊化された領域または凹み３７５２は赤外線モジュール３７５４を受取るためにある。ワイヤー３７５６は、脳トンネル・モジュール３７４４をディスプレイ／プロセス・ユニット（図示なし）と結合し、上記ワイヤー３７５６は外側面３７４２とフラップ３７５８の間に配置する。領域３７５０は、望ましくはモジュールの固定用に２つのプラグ３７６０、３７６２を備える。
【０３３９】
パルスオキシメトリーモジュール３７５４は、外側面３７４２の空洞または凹み３７５２に配置されており上記パルスオキシメトリーモジュール３５７４には、一対の発光器‐受光器３７５６がある。ストラップ３７４６の領域、空洞、または凹み３７５２は、発光器３７７０および受光器３７７２それぞれを受取るための、望ましくは２個の開口部３７５８、３７４８を持つ。発光器３７７０および受光器３７７２は、望ましくは皮膚３７４４に対しこれらの発光器３７７０および受光器３７７２を押付けるようにし、くぼみができるように配置する。開口部３７５８は発光器３７７０により光が皮膚３７４４に向けるようにし、光は開口部３７４８を通り検出器３７７２によって受取られるようにする。プラグ３７６４と３７６６は、凹み３７５２の底部に配置され、モジュール３７５４をストラップ３７４６に留め、しっかりと固定する。ワイヤー３７６８は、パルスオキシメトリーモジュール３７５４をディスプレイ／プロセス・ユニット（図示なし）に結合し、上記ワイヤー３７６８は外側面３７４２とフラップ３７５８の間に配置する。ストラップ３７４６の内側面３７７８は、はぎ取りできる接着剤３７７６を含んでもよく、ストラップ３７４６を身体の部分に安定にしっかりと固定するように接着剤面を露出する。オキシメトリーモジュールは、望ましくは目の上のヘッドバンド部に設置し、上記オキシメトリーモジュールは温度測定用モジュールの隣に設置する。
【０３４０】
ここに述べるモジュールはすべて、望ましくは患者の身体部分例えば額などに体格的に適合させ、センサーと活力のある身体部分との間で確実に密着させる。一対の発光器−受光器は、柔軟なパッチのようなフレキシブル構造を持ち、患者の身体部分に対し体に快適に取り付けるようにする。一対の発光器‐受光器は、患者の体の部分を照射する光源組立品と、反射光を測定する受光器組立品を含む。この一対の発光器‐受光器が感知ヘッドバンドの凹みまたは空洞に望ましくは上記ヘッドバンドの差込プラグを使用して適合させる場合、発光源と受光器組立品、および／または電極、および／または温度センサー、および／または圧力センサーおよび心拍センサー並びに本発明のいずれかのセンサーと接触する箇所において身体の部位に局部的な圧力を加える。
【０３４１】
通常のパルスオキシメトリーセンサーのように発光器または光源は、赤色および赤外線の波長で発光する２個の発光ダイオードを含むことがあり、本受光器組立品はそれに適応できる２個以上の受光器を持つことがある。単一受光器は、両波長の光の検出に使用できると考える。電気信号は、電気コネクターに結合している電気ケーブルによりこの光源と受光器組立品を出入りし、上記コネクターは制御及び処理回路、およびディスプレイと結合している。
【０３４２】
本発明は、高価な部品を最小限にし、使い捨て部品のみにしているが、高価な部品を再利用する方法および機器を教示する。電子機器類および医療用センサー類は高価であり、したがって本発明の設備器材のためにこれらの高価な部品は皮膚に接触したままにしないし、皮膚に接着する接着剤面もない。一つの光学センサーが皮膚に接触するただ１箇所の領域とするモジュール構成では、上記光学センサーの洗浄が容易で、パルスオキシメトリー等は再使用することができる。温度測定の場合、非常に低コスト使い捨てカバーは、ＢＴＴに設置する本センサーをカバーするのに必要な唯一の使い捨て材料である。本発明の装置において、望ましくは電子機器、センサー、およびその他の高価な部品は皮膚に接触させないので、上記部品は再使用することができる。したがって本装置では、額部の材料だけが身体に接触するようにし、額に接する高価な材料を最小限にしているので、実際には低コストになっている。本発明の器材は、再使用部品と使い捨て部品とを含む。
【０３４３】
図１５Ｋは感知モジュールヘッドバンド３７４０の外面の概略平面図であり、ストラップ３７４６の外側面３７４２を示し、上記外側面３７４２は脳トンネル・モジュール３７４４を受取る領域または凹み３７５０があり；パルスオキシメトリーモジュール３７５４を受取る領域または凹み３７５２がある。領域３７５０は、望ましくはモジュールを留め、しっかりと固定するための２個の差込プラグ３７６０、３７６２を持つ。領域３７５２は、望ましくは赤外線モジュールを留め、しっかりと固定するための２個の差込プラグ３７６４、３７６６があり、一対の発光器−受光器３７５６に対し皮膚に出入りする光の通路になる開口３７５８、３７４８がある。ここにはリップとも呼ばれるフラップ３７５８がフックおよびループ・ファスナー３７７４により外側面３７４２に結合しているのを示す。
【０３４４】
図１５Ｌは、感知モジュールヘッドバンド３７４０の外側面３７７８の概略平面図であり、裏当て３７７６を取除いたあと露出した接着剤表面３７８０を示す。各種異なる位置に接着剤表面があるストラップを使用し、皮膚がより適切に呼吸ができるような方法とする。従って最初のストラップは中央に接着剤面があり、上記ストラップは例えば３日間使用する。３日後、接着剤が最初のストラップのように中央部でなく両側だけに付けた新しいストラップ、すなわち第２のストラップを適用する。このように接着剤が塗布した領域は連続して接着剤で被覆されないので皮膚が呼吸することができる。
【０３４５】
図１５Ｍは、生物学的パラメーターを監視するモジュール３７８４を受取る典型的な空洞または凹み３７８２の概略平面図である。空洞３７８２は、プロセッサー３７８８、無線送信器３７９０、およびディスプレイ３７９２の他に電子回路とプリント回路を収容する隣接ハウジングを含むことがある。
【０３４６】
図１５Ｎは、使用者が帽子を着用しているときを図示した頭に着用する用具３８００
で構成した他の実施例の概略側面図であり、測定部３７９４で終端するアーム３７９４が含まれ、上記アーム３７９６は帽子３８００にしっかりと固定しており、さらに帽子３８００に沿って配置され、処理／報告ユニット３８０２と結合しているワイヤー３７９８を含む。報告ユニット３８０２は、測定するパラメーターの数値を音声で報告することもでき、さらにワイヤー３８０６で処理／報告ユニット３８０２と結合するイヤーバッド(ear bud )組立品３８０４を含むことができる。
【０３４７】
図１５Ｐは、使用者３８２２が帽子を装着しているときを図示した頭に着用する用具３８０４で構成した他の実施例の概略透視図であり、測定部３８０８に結合したアーム３８０６を含み、上記アーム３８０６は帽子３８０４にしっかりと固定しており、さらに帽子３８０４に沿って配置され、第２の測定部３８１２に結合したワイヤー３８１０を含み、上記測定部３８１２にはハウジング３８１６とセンサー３８１４がある。上記測定部３８１２は、帽子３８０４のつばの下に配置され、上記測定部３８１２に帽子３８０４にしっかりと固定されたハウジング３８１６がある。センサー３８１４は、ハウジング３８１６によって皮膚に押付けられ、上記センサーはいくつかのセンサー、あるいは一対の発光器−受光器、または本発明の赤外線検出器で構成している。ワイヤー３８１８は、測定部３８０８と３８１２を使用者３８２２の後ろに配置された処理、送信、および報告ユニット３８２０と結合する。
【０３４８】
図１５Ｑは、帽子で図示された頭に着用する用具３８２４で構成された他の実施例の概略斜視図であり、帽子３８２４にしっかりと固定した赤外線検出システム３８３０および圧電システム３８３２のそれぞれを収容する測定部３８２８、３８２６を含み、さらに溝３８２６を含む。測定部３８２８と３８２６は移動ができ、矢印で示す溝に沿って滑らすことができ、ここではセンサー３８３０の適正な位置決めのための溝３８４０を図示する。ワイヤー３８３４と３８３６は帽子３８２４の後で結合し、処理／報告ユニット（図示なし）と結合する一本のワイヤー３８３８を形成する。測定部は、ヘッドバンド用に前に述べた移動可能な取付けモジュールとして構成できると考える。
【０３４９】
図１５Ｒは、使用者３８４４が装着したバレッタによって示す頭に着用する用具３８４２を構成する他の実施例の概略斜視図であり、目３８６６と鼻３８５２に近い眉毛３８６８の間にある生理学的トンネル３８５０に接し、またはその近くに配置された測定部３８４６で終端するアーム３８４６があり、上記アーム３８４６はバレッタ３８４２にしっかりと固定され、さらにバレッタ３８４２に沿って配置され処理／送信ユニット３８５６と結合したワイヤー部３８５４がある。第２アーム３８５８は、目３８６６と耳３８６４に近い眉毛３８６８との間にある第２生理学的トンネル３８６２に接しまたはその近くに配置された第２測定部３８６０で終端し、上記アーム３８５８にはバレッタ３８４２にしっかりと固定され、さらにバレッタ３８４２に沿い、処理／送信ユニット３８５６と結合したワイヤー部３８７０がある。第３アーム３８７２は、耳３８６４の後にある第３生理学的トンネル３８７６に接するかまたは近くに配置された第３測定部３８７４で終端し、上記アーム３８７２はバレッタ３８４２にしっかりと固定され、さらにバレッタ３８４２に沿って配置され、処理／送信ユニット３８５６と結合しているワイヤー部３８７８がある。本発明のどのアームも用途に応じて調節により位置を変えたり延長することができると考える。
【０３５０】
図１５Ｓは、使用者３８８２が着用している光源を示す、頭に着用する用具３８８０を構成する他の実施例の概略斜視図であり、眉毛３８９０の近くの生理学的トンネル３８８８に接するかまたはその近くに配置された測定部３８８６で終端するアーム３８８４を含み、上記アーム３８８４は感知ヘッドライト３８８０にしっかりと固定され、さらにヘッドライト３８８０に接するかまたはその中に配置され、処理／送信ユニット３８９４と結合したワイヤー部３８９２を含む。ヘッドライト３８８０は、使用者３８８２の頭３８９８に上記ヘッドライト３８８０をしっかりと固定するアーム３８９６を備え、上記アーム３８９６は酸素または分析物測定装置３９００を含むハウジングを備えており、ここに示すのは一対の輻射線発射器−輻射線検出器３９０２であり、ワイヤー３９０４により処理／送信ユニット３８９４と結合している。
【０３５１】
図１５Ｔは、使用者３９１２が着用した感知バイザー(viser)を図示した頭に着用する用具３９１０が構成する他の実施例の概略斜視図であり、測定部３９１６で終端し、また第２パラメーターを測定する第２測定部３９１８で終端するアーム３９１４を含み、上記アーム３９１４は上記感知バイザー３９１０に対しループ掛けのような締付け手段３９２０によって感知バイザー３９１０にしっかりと固定される。感知バイサー３９１０は、顔の側面に沿って配置され、柄３９３０を経て処理、送信、および報告回路３９２２に結合するマイクロホン３９２８を備え、ワイヤー３９３２を経て処理、送信、および報告回路３９２２に結合するデータまたは情報の目視表示用のディスプレイ３９２４を備えることがある。感知バイザー３９１０は、ワイヤー３９３４を経て処理、送信、および報告回路３９２２と結合したイヤー・バッド組立品３９２６を備えることがある。この実施例は、運動選手が生物学的な数値またはその他の情報をコーチに報告したい場合など体育上の用途がある。従って、使用者は、イヤー・バッド組立品３９２６による音声かまたはディスプレイ３９２４による目視の情報を受け、さらにマイクロホン３９２８を介して関連情報を伝達する。
【０３５２】
図１５Ｕは、使用者３９４２が感知能力のあるシャツを着用した場合を示す衣装または衣類３９４０で構成された他の実施例の概略斜視図であり、望ましくは安定性を高めるためメモリーを備えた成形可能なワイヤーを含む耳またはその他のファスナー（図示なし）で支持される。ワイヤー３９４４は、位置調整可能なアーム３９４６で終端し、さらに測定部３９４８で終端する。アーム３９４６には、さらに接着パッチ３９５６に含まれ、使用者３９４２の額に張付ける感知システム３９５８を持つ測定部がある。ワイヤー３９４４は、感知シャツ３９４０のカラー３９５２にしっかりと固定した支持構造物で終端し、上記支持構造物３９５０は望ましくは衣類の一部にしっかりと固定した報告／ディスプレイ・ユニット３９５４にワイヤー３９６０を経て電気的に結合する。
【０３５３】
図１５Ｖは、ヘルメットの場合を示す頭に着用する用具３９６２を構成する他の実施例の概略斜視図であり、温度センサーを構成する測定部３９６６で終端するアーム３９６４を含み、上記アーム３９６４はヘルメット３９６２上または内側に配置されワイヤー３９７０を経て処理、送信、および報告回路３９６８に結合する。感知能力を持つヘルメット３９６２は、ワイヤー３９７６を経て処理、送信、および報告回路３９６８に結合したイヤー・バッド組立品を含むことがある。感知能力を持つヘルメット３９６２は、さらに頭の側面に沿って配置された心拍測定の第２センサー３９７４を含むことがあり、上記センサー３９７４はワイヤー３９７８を経て処理、送信、報告ユニット３９７４へ結合する。ユニット３９７４は、さらに音楽プレイヤーを含むことがあり、生物学的パラメーターを音で送信する場合にはボリュームを低く調節する。
【０３５４】
図１５Ｘは、本発明の他の感知フレーム３９８０の概略図であり、上記フレーム３８９０は７種の生物学的パラメーターモジュールを含み、すなわち、左側に輻射線放射器／検出器３９８４で図示した脳トンネル・モジュール３９８２および右側に一対の輻射線放射器‐検出器３９６８；耳モニタリング・モジュール３９８８、ここではパルスオキシメトリーモジュールとして図示した赤外線検出モジュール３９９０、心拍検出モジュール３９９２、耳後の検出モジュール３９９４、望ましくは側頭動脈のセンサーを用いた皮膚温度モジュール３９９６、および鼻カニューレ・モジュールでここに示す医療装置保持モジュール３９９８を含む。取外し可能な取付けモジュールが述べられているが、本発明には永久に取付けられた複数のモジュール、および一体型一部品構造として働くフレームを含み、あるいはいくつかの装置は頭に着用する用具または眼鏡に対し取外し可能に取付けられ、またいくつかの装置は永久的に取付けられ、したがってこれらの形状はこの用途に述べるすべての装置に適用される。
【０３５５】
脳トンネル・モジュール３９８２は、ここではグルコースのような分析物検出用の一対の赤外線発光器−検出器で図示した測定部３９８４で終端する位置調整可能なアーム３４００、および鼻柱の隣および／ またはまぶたに接している脳トンネルに接しまたは近くに配置される赤外線発光器−検出器で図示した測定部３９８６で終端する位置調整可能なアーム３４０２を含み、心拍および酸素を検出する。パルスオキシメトリーモジュール３９９０のハウジング３４１４は、フレーム３９８０から分岐し、フレーム３９８０の右側に眉毛３４０４の上に置かれた一対の発光器−検出器と共に配置されているのが分かる。耳モニタリング・モジュール３９８８は、フレーム３９８０からのコード３４０６を含み、これには引込み式ケーブルのあるものと無いものがあり、上記コード３４０６は、耳カナーレに付けた感知プローブ３４０８で終端し、上記耳カナーレからの輻射線を受取る。心拍検出モジュール３９９２は、フレーム３９８０から分岐し上記モジュール３９９２に配置されたセンサー３４１６を用いて血管の拍動を検出するために適合しており、上記センサー３４１６は眉毛３４１０の上に設置し、そして圧力感知装置、圧電装置、トノメータ装置等を含む。フレーム３９８０から反れた皮膚温度モジュール３９９６は、望ましくは側頭動脈の上かまたは側頭動脈の近くに配置された温度センサー３４１２を含む。耳後モニタリングモジュール３９９４には、フレーム３９８０に置かれた、さらに詳細には眼鏡のつるの端部に、さらにもっと詳細にはつるの自由端に置かれたセンサー３４２０がある。鼻カニューレモジュール３９９８は鼻の上部へ上がるカニューレ３９９９があり、望ましくは先行技術による両側面にしないようにする。鼻カニューレモジュール３９９８は、フレーム３９８０に沿って配置されたフックおよび／ またはループのような締付け手段でしっかりと固定し、ここではフレーム３９８０の左側にフック−ループ３４２４、３４２６、３４２８により、また右側に１個のフック３４３０により図示する。図解によって鼻カニューレは、フレーム３９８０に沿う破線のように左側に示すが、上記鼻カニューレは右側にも同じ手法で配置されると考える。眼鏡のフレームに鼻カニューレをしっかりと固定するためには、どれかの固定手段が適用できる。
【０３５６】
ワイヤー３４３２は、電気コネクター３４３６を通り赤外線モジュール３３９０を処理／ ディスプレイ回路３４３４に結合する。ワイヤー３４３８は、電気コネクター３４３６を通り耳モニターリング・モジュール３９８８を処理／ディスプレイ回路３４３４と結合する。ワイヤー３４４０は、電気コネクター３４３６を通り耳後のモニタリング・モジュール３９９４を処理／ディスプレイ回路３４３４に結合する。脳トンネル・モジュール３９８２、心拍検出モジュール３９９２および皮膚温度モジュール３９９６は、ワイヤー３４４６と電気コネクター３４４４を通り処理／ディスプレイ回路３４４２に結合する。
【０３５７】
図１５Ｙは、使用者３４４８が装着している感知フレーム３４５０を示す他の実施例の概略側面図であり、以下を含み、：化学センサー３４５６および温度センサー３４５８からなる耳後のモニタリング部３４５２で、上記耳後のモニタリング部３４５２はフレーム３４５０と一体化している；フレーム３４５０と一体化している温度センサー３４６０からなる皮膚温度部３４５４；レンズ枠３４６４に沿って配置された赤外線発光器−検出器３４６２；および脳トンネルから自然に発生する輻射線を検出するため位置調整が可能なアームで保持された輻射線検出器３４６６。化学センサー３４５６は、グルコース・センサー、電解質センサー、たんぱく質センサーのような汗および汗の中あるいは身体表面に存在する分析物(analyte)を分析するセンサーを含むことがある。
【０３５８】
図１５Ｚは、特殊化された感知フレーム３４７０を示す他の実施例の概略平面図であり、使用者の頭に上記フレーム３４７０を調整するためほぼ丸型のフレームで構成し、使用者の頭に押付ける方法でフレーム３７４０をしっかりと固定するように適合した眼鏡つる３４７２、３４７４を備えている。先行技術と異なり本発明の感知フレームはヒンジがない。ここにはアーム３４８０、３４８２、で保持された２重の温度センサー３４７６、３４７８、鼻を支えるための鼻当て３４８４および処理回路３４８８によって保持されているのが分かる。センサー３４７６、３４７８に結合しているワイヤー３４８６は、フレーム３４７０の表面またはその中に配置する。処理回路３４８８は、センサー３４７６、３４７８からの最高温度を選び、上記最高値を報告するに適合しているか、あるいは処理回路３４８８はセンサー３４７６、３４７８からの最も安定な信号を選び、上記数値を報告するのに適合している。
【０３５９】
他の実施例には、手術内の意識の測定および防止、ならびに体温、より詳細にはＢＴＴからの温度に基づく脳の活動を検出する方法および装置を含む。
【０３６０】
本方法および装置には、体温およびもっと具体的には脳の芯温度に基づき薬剤，例えば麻酔薬または鎮痛剤の注入速度の自動的かつ精密な調節のためにＢＴＴ温度に基づく注入ポンプの自動フィード・バック制御を備えている。
【０３６１】
第一段階で体温を測定し、第二段階ではこの温度が高くなるかどうかを確かめる。もしそうであれば、本ポンプの注入速度を増加する。麻酔中に芯温度が高くなる場合は、薬剤代謝が増大し、薬剤の消耗が早くなる、したがって注入速度を大きくする必要がある。麻酔中に芯温度が下がる場合は、薬剤代謝が下がり、薬剤の消耗が遅くなる、したがって注入速度を小さくする必要がある。
【０３６２】
集中治療室では、装置類および手法は体温に基づき血管作用のある薬剤等の注入速度を調整する。芯温度が下がる場合、患者は暖めることが必要であり、これで血管の拡張を導くが過剰に過ぎると低血圧になる、従って高価で危険性のあるエピネフリンのような血管収縮剤の管理が必要である。このように本発明によって、芯温度に基づき体の加温と冷却を慎重かつ精密に調整してこれらのすべての問題点が避けることができる。
【０３６３】
さらに、本発明は脳意識を確認し、手術内意識の危険性を検出する方法および装置を提供する。手術中に温度が高くなると、薬剤代謝の増加を招き、またより一層外面的な麻酔レベルと手術内意識の危険性を招く。従って本発明の方法および装置は薬剤注入の速度を調整し、注入の速度を高める。脳温度が高くなると脳への血流が増大し、手術内意識の危険性が増大する、従って本発明の方法および装置は注入の速度を調整し注入速度を増大する。手術中に温度が上がると、脳への血液の流れが増大し、手術内意識の危険性が増大する、従って本発明の方法および装置は薬剤注入の速度を調整し，増加する。手術中温度が下がると薬剤代謝が下がり、有効な麻酔剤がより一層有効に作用し、患者を深い麻酔レベルにする、そして合併症や死に至ることもあり、その上病院滞在や回復期間が長引くことになる。このように、本発明により麻酔剤のレベルが正確に調整され、芯温度が低い場合、注入速度を減少して注入速度を必然的に調整する。温度が下がると脳への血流も減り、手術内意識の危険性が減る、従って本発明の方法および装置は注入速度を調整し注入速度を減少する。薬剤ポンプをＢＴＴ信号と統合化すると、つまり心臓、心肺、外傷，脳神経外科的な、長時間手術および危険度の高い手術、血管抗張剤が使用できない手術、またはショック性体質や低血圧特質の患者を含むほとんど一般の人の手術手法の薬剤注入速度の調整に役立つことができる。
【０３６４】
ＢＴＴ信号とポンプを統合化により次のような医学的恩恵がある：
１）流速の自動化および高精度調整
２）適正レベルの麻酔の達成
３）手術内意識の危険性を低減化（手術内意識の危険性に伴う脳温度の上昇）
４）薬剤量の過不足の可能性を解消／ 減少
５）薬剤レベルを希望範囲内に保持
６）最適な薬剤管理
７）薬剤使用量の削減
８）手術時間の短縮
９）空調の補助時間の短縮
１０）    ICU期間の短縮
１１）    手術後の回復が早い
１２）    入院期間の短縮
１３）    手術内の合併症率の減少
１４）    手術後の合併症率の減少
１５）    手術からの起床までの時間の改善および促進
１６）    低体温および高体温による合併症率の減少
１７）    医療介護費の削減
１８）    患者の成果の改善
注入ポンプとＢＴＴ連続信号との統合化により、ほとんど一般的な薬剤、すなわちすべての注射可能な麻酔剤、プロポフォール、フェンタニール、ミドアゾラム、およびその他のベンゾジアゼピン類、インシュリンおよび一酸化窒素のような血管活性剤、およびすべての血管拡張剤、フェニールフェリンおよびすべての血管収縮剤等の注入速度の調整に役立つことができる。芯温度レベルは、薬剤の効果およびパーソンキン病、アルツハイマー病やうつ病等の病気の診断および予後を確認するためにも適用できる。従って図１０１は、温度モニタリング・システム３５０２に結合した注入ポンプ３５００の概略図であり、上記温度モニタリング・システムは生体（living creature）３５０４にしっかりと固定する。ポンプ３５００は、温度モニタリング・システム３５０２から信号を受信し、上記ポンプは生体３５０４に薬剤を供給する組立品３５０６がある。
【０３６５】
図１７は、ＢＴＴ受動感知装置３５１６と組合わされた典型的な携帯用遠隔出力装置３５１０である。本装置３５１０は、画面３５２８とアンテナ３５３２を備え、被験者の手に持ち目３５２２の上に設置したＢＴＴ感知装置３５１６に出力を加えるように配置する。ＢＴＴ感知装置３５１６は、センサー３５２０と電磁エネルギーを発射するアンテナ３５１８を含む。装置３５１０は、受信装置３５１６を電磁エネルギー３５１４で作動し、また測定された被験者の確認事項および測定された生物学的パラメーターレベルを含む電波３５２４で表された反射エネルギーを受取る。実例として、温度が測定され、画面３５２８にそのレベルが表示される。装置３５１０は、受信した信号に基づくフィードバック情報と生物学的パラメーターレベルを提供するのに適用する。この実施例では、画面３５２８の対話ボックス３２５６に示すように抗生物質や解熱剤の投薬で発熱の情報を表示させるために温度を高くしている。さらに本信号は、受信した信号で確認する患者に付き添う薬剤師および医者の名前を対話ボックス３５３０に示すようにしている。
【０３６６】
図１８Ａは、測定部３５５０およびアーム３５５４を含む感知装置３５４０の別の実施例の概略図である。アーム３５５４の端部３５５２はホルダー３５５０で終わり、反対側端部３５６４は感知装置の本体で終わっている（図示なし）。測定部３５５０は、ポリウレタンのような軟質で圧縮性の絶縁材料で構成した構造３５４２を含む。本体３５４２は、アーム３５４４のワイヤー３５５６で終端するワイヤー部分３５４８を収納する開口部３５４４がある。ここでは材料３５４２で示した本体３５４２は、露出した底面３５６０および３５６２として示す露出した側面がある。ホルダー３５５０は材料３５４２を包囲し、アーム３５５４と結合している。ホルダー３５５０の端部３５５８は、望ましくは表面３５６０から２ｍｍ以下の距離に設置し、もっと望ましくは表面３５６０から４ｍｍ以下の距離に設置し、さらにもっと望ましくは表面３５６０から６ｍｍ以下の距離に設置し、上記距離は、３５６２として示す寸法で表している。表面３５６０は、センサー３５４６を含む。従って表面３５６０は、ここではセンサー３５４６で示すサーミスターおよび本体３５４２で示すポリウレタンのような絶縁材料とが組合わされたものである。
【０３６７】
図１８Ｂは、図８６Ａから図１８Ａまでの実施例の測定部とアームのような本発明の感知装置に使用する測定部および／またはアーム用のプローブカバー３５７０の概略図である。この発明のプローブカバーは、本質的に柔軟で薄く、そして本発明の感知装置および支持構造物の寸法に適合している。本プローブカバー３５７０は、１個の本体３５７６と２個所の端部３５７４、３５７２がある；一つの端部３５７４は開いていて測定部の受取りに適合し、反対側の端部３５７２は閉じていてセンサーの取付けに適合している。開放端部３５７４にはその近くに設置した接着面３５７８があり、上記接着面は本体３５７６の遠位端部３５８０を拡張する形になっている。本接着面は本体３５７６の延長部にはぎ取りカバーも含まれ、使用時このはぎ取りカバーを取除いて接着剤面を露出させる。本接着面３５７８は、プローブカバーを本体２００２、眼鏡フレーム、ヘッドバンド等の感知装置の本体に接合する。プローブカバーを感知装置のアームまたは本体に接合またはしっかりと固定するために種々の手段が使用される。測定部がアームより大きい寸法の場合は、プローブカバーは測定部を含む両部分を覆い、合うように適合させる。
【０３６８】
本発明のどのセンサー・システムも指状の構造、鼻柱および図１Ａ〜図６に述べるその他の構造あるいは図７〜図１５に述べる眼鏡フレームおよび頭に着用する用具と組合すことができると考える。さらに本発明の眼鏡は、２個の別個の部品、望ましくは使い捨て部品となる取外しができるセンサーで構成する。棒状温度計あるいは棒状心拍検出器の先端部には識別チップまたは無線周波数識別（RF ID）チップを収納することもでき、上記先端部は再使用ができるが、RF IDまたはIDチップで識別される一人の患者に限られ、このように（人間や動物の）全追跡性および感知装置の携帯性が可能である。さらにその他の実施例には、この発明の感知装置に収納された種々の検出手段の適用、通常の手段による血流の評定、およびグルコースを含む分析成分の濃度の測定に脳トンネルに設置したレーザー・ドップラーの適用のように分析成分濃度の測定が含まれると考える。さらに本発明のいずれかの感知装置およびセンサーは、太陽エネルギーまたはその他の再生可能エネルギー源で作動ができると考える。
【０３６９】
他の実施例には、PDAに結合した聴診器があり、上記聴診器は心臓や肺などの身体の音を聴取し、PDAは心臓や肺など音をデジタル・ファイルに記録し、その後このようにして得られた音響とPDAに記憶させた音響とを比較し、状態診断を判定する。
【０３７０】
本発明は、センサーに塗布したコーティングの厚さに基づいてセンサーの有効寿命または機能を判定する方法も含む。センサーは、パリレーンで被覆し、被覆の厚さは装置の寿命を決定するために使用する。一例として、温度センサーはパリレーンの１００ミクロン厚さの層で被覆し、センサーの機能をX日間数保持する。次にパリレーンの２００ミクロン厚さの層にすると、センサーは２X日数間（２倍だけ）機能し、また５０ミクロンの層ではセンサーは１／２X（半分）間機能する。センサーを連続使用すると、コーティング層が徐々に溶け出し、ついに全コーティングが溶解しセンサーが露出すると上記センサーは使用不能となる。例えば、温度センサーは身体から出る水分および塩分がセンサーに達すると正常な機能を失い、パリレーン層が取除かれた後の抵抗値を変化させる。
【０３７１】
他の実施例では、血流の検知および病気の診断の方法と装置を含む。さらに実施例として、脳トンネル領域に局部的に薬剤を投与したり、あるいは経口または侵入的な手法で系統的に薬剤を投与した後、脳トンネル領域の血流変化の確認がある。この方法には、自律神経の機能障害の確認および糖尿病、心臓病，血管性障害等の診断に一例としてアセチルコリンを含むパッチの貼付がある。工程には、血流の測定、薬剤の貼付けまたは投与、および脳トンネル領域のように同一の位置での血流の測定がある。脳トンネル領域で血流の変化が持続する場合は、機能が正常であると確信できる。薬剤を貼付けあと、血流の変化が持続しない場合は、自律神経の機能障害を示す。
【０３７２】
他の実施例では、脳の冷却およびＢＴＴの温度監視による肥満、および体重減少の治療および／または防止がある。被験者を麻酔状態にし、芯温度を下げ、脳の温度を低くする。麻酔前の優先的ステップは、磁気共鳴画像のような画像調査であり、脳の空腹中枢あるいは脳の他の領域の神経活動を詳細に調査し、数値化する。身体の冷却および脳の冷却は、空腹中枢を冷却するために行われ、従って空腹中枢の神経細胞の刺激を減少し，当然食欲も低下する。活動基準線 (baseline activity)が測定された後、脳の芯温度が３４℃になるまで冷却する。ＢＴＴのような温度センサーからの信号が温度レベルまたはその他の予測レベルを指示する場合は、警報が鳴り目標温度が達成されたことを示す。神経細胞の刺激レベルおよび基準線によっては重度の肥満の人に空腹中枢および食欲を抑圧するために、麻酔は期間を延長して継続し、その期間は６箇月以上にも及ぶことができる。本方法および装置は、目と眉毛の間にあるＢＴＴ領域を使い、脳の活性を直接低減するためにこの領域を冷却することができる。中枢部が異状活性である場合は、冷却は神経細胞の刺激の安定化に役立てることができる。本方法および装置は、脳卒中、アルツハイマー病，パーキンソン病、うつ病等の種々の神経障害の治療に使用することができる。
【０３７３】
本発明は、さらに予定の記憶量を持つ装置に収納した記憶チップを含む本装置の寿命と相関関係が得られる。このように、１００時間分の測定量の容量を持つチップは、１００時間でチップ記憶量が満たされ感知装置が作動しなくなった後、望ましくは本体２００２のような装置に付いている照明灯または読取りユニットの画面にある警報器が使用者に装置が満期になったことを知らせる。
【０４２５】
図１９−Ａは、特定の非浸入性内面温度測定プローブ３５９０の概略図で示した他の実施例である。プローブ３５９０のセンサーヘッド３５９４は、表面温度と内面温度の両測定ができる特徴を有する。センサーヘッド３５９４を皮膚のくぼみを経て脳トンネル内に入れて内部温度を検知することによって、プローブ３５９０は内部温度を測定する。皮膚の表面に非熱伝導性の先端部を触れさせることによって、センサーヘッド３５９４は表面温度測定プローブとして機能する。プローブ３５９０はＢＴＴのような特定の領域、つまり凹面形で不規則な形状で特にトンネルの主な入口点については解剖学上の変動が伴うような領域にのみ適用する。図１９−Ａに示すプローブ３５９０は、マルチセンサーヘッド３５９４、真直ぐのハンドル３６００、湾曲ハンドル３６０６を含む。温度測定用のセンサーヘッド３５９４は、例えばサーミスター、熱電対、シリコーン・ゴム等のような多くの熱センサー３５９８を住まわせる絶縁材料３５９６で構成する。絶縁材料はセンサー３５９８を保持する支持構造物として働く。熱センサー３５９８は、望ましくは本発明の望ましい実施例によりサーミスターで構成する。熱センサー３５９８のアレイは、マルチセンサーヘッド３５９４の絶縁材料３５９６の表面に配置される。マルチセンサーヘッドは、望ましくは凸面形状とし、特定寸法を有する。センサーヘッド３５９４の先端部３５９２からセンサーヘッド３５９４の下端３６０２までの距離は、望ましくは２．５ｍ以下であり、さらに望ましくは４５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは６．５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは５ｍｍ以下である。センサーヘッド３５９４は、１個または２個以上の熱センサー、望ましくはセンサー３５９８のアレイを持ち、各センサーはワイヤー３６０４で示されるそれぞれのワイヤーと結合される。真直ぐのハンドル３６００と湾曲ハンドル３６０６間の変わり目において、全部のワイヤーはここではワイヤー部３６１０で終端するマルチストランドケーブルから合体するワイヤー３６０４として示すセンサー（複数）を形成し、上記ワイヤー部３６１０は処理 / 表示回路３６１２に結合される。
【０４２６】
図１９−Ｂはセンサーヘッド３５９４の平面図で、センサー３５９８のアレイを住まわせた絶縁構造物３５９６を示す。センサーヘッド３５９４は、本質的に円形状である。センサーヘッド３５９４の望ましい直径は、５．０ｍｍ以下であり、望ましくは８．０ｍｍ以下であり、さらに最も望ましくは１２ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは２０ｍｍ以下である。図１９−Ｃは、本質的に平坦型センサーヘッド３６１６で構成された手持ち携帯用感知プローブ３６２０の実施例の概略図である。プローブ３６２０は、3個の部品、すなわちセンサーヘッドとも呼ばれる平坦型感知先端部３６３４；ワイヤー３６０４とマルチストランドワイヤー３６１８を収納しているハンドル３６３０；およびチップ３６２４、バッテリー３６２６、およびディスプレイ３６２２を収納する電子装置/表示部品３６２８を含む。センサーヘッド３６３４は感知表面３６１６を含み、上記感知表面は絶縁材料３６３２および表面に沿って配置された１個または２個以上のセンサー３６１４を含み、図１９−Ａの実施例と同様の配置をしている。
【０４２７】
図１９−Ｃに示すように、ハンドル３６３０は望ましくはセンサーヘッド３６３４より小さい直径とする。センサーヘッド３６３４の先端部３６１６からセンサーヘッド３６３４の下端３６０２までの距離は、望ましくは２．０ｍｍ以下であり、最も望ましくは４．０ｍｍ以下であり、さらに最も望ましくは７．０ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは５．０ｍｍ以下である。
【０４２８】
図１９−Ｄは、ブーメラン型センサープローブ３６４０の側面斜視図であり、ブーメラン型センサーヘッド３６５６およびハンドル３６５０を含む。ハンドル３６５０は、アーム２００４または本発明に述べる他のアームに取替えることができ、ここで述べるいずれかのセンサーヘッドは他の実施例の測定部分に使用することができると考える。ブーメラン型センサーヘッド３６５６は、二つの翼３６４２、３６４４があるが、通常のブーメランの形状が本質的に平坦であるのとは違って、これらの翼は膨らみがあり本質的に凸面を持ち、脳トンネルの入り口箇所の身体形に適合させている。ブーメラン型センサーヘッド３６５６には、さらに２個の翼３６４２、３６４４を結合する結合部３６５８があり、上記結合部は本質的な膨らみと凸面３６４８があり、上記凸面３６４８は翼３６４２、３６４４の凸面部半径よりずっと小さい半径を持ち、従って結合部は翼３６４２、３６４４よりももっと大きい膨らみがある。結合部３６５８は、本質的に突起状の形状を持ち、少なくても１個のセンサー３６４６を収納する、しかし望ましくはその表面に沿って多数のセンサーを収納し、上記センサーは望ましくはこれも膨れ出た形状にする。センサー（複数）はここには小さい点で表しているが、過剰の繰返しを避けるため、ただ一つの番号３６４６だけが多数のセンサーを述べるために使用されている。センサー（複数）３６４６は熱センサーのような1種類のセンサーとして図示しているが、多くのセンサーは種々のパラメーターを測定するセンサーが使用できると考える。また例えば酸素飽和赤外線センサーで構成したセンサーヘッド、電気化学的ガスセンサー、熱センサー、および心拍センサーのようないくつかのセンサーの組合わせが予期される。各センサー３６４６は、ここでは有線結合として図示しているようにワイヤー３６５２を用いてハンドル３６５０に結合し、望ましくはハンドル３６５０内でマルチストランドケーブル３６５４になる。ハンドル３６５０は、上記ハンドル３６５０の端部にある結合点３６６０と３６６２を通ってセンサーヘッド３６５６に取付けられる。望ましいプローブ３６４０の寸法は、脳トンネル領域の寸法および形状に一致し、もっと詳細には、目と、上まぶたと眼窩の上にある眉毛と、の間の領域の形状に一致する。
【０４２９】
図１９−Ｅは、ブーメラン型センサープローブ３６４０の平面斜視図であり、センサーヘッド３６５６の感知表面３６６４を示す、この表面は接触測定の間，皮膚に触れている表面であるか、あるいは非接触測定で皮膚に向かっている表面である。感知表面３６６４は、結合用の膨らみ部分３６５８と翼３６４２、３６４４で構成され、上記感知表面３６６２はその表面上に１個または２個以上のセンサーがある。ハンドルをセンサーヘッド３６５６に結合する結合点３６６０、３６６２は、破線で示されている。
【０４３０】
図１９−Ｆは、ブーメラン型センサーヘッド３６５６の概略平面図であり、鼻３６７２、眉毛３６６６、目３６７４のような解剖学上の構造との関連性を示す。眉毛３６６６の下に設置された翼３６４２は、望ましくは鼻３６７２の近くに設置している翼３６４４より長くする。なお本質的に中央に配置された膨れた結合部３６５８、およびその中央点３６６８、およびハンドル結合点３６６０と３６６２のくぼみが示されている。本発明のブーメランプローブ３６４０は、望ましくは通常のブーメラン形状と比べ鋭い角度を持っている。
【０４３１】
従って翼３６４２および３６４４間の望ましい角度３６７０は、４５度以下であり、望ましくは６５度以下であり、さらにもっと望ましくは９０度以下である。翼３６４２としてここに図示している眉毛３６６６に沿って通る望ましい翼の長さは、３５ｍｍ以下であり、望ましくは２５ｍｍ以下であり、最も望ましくは２０ｍｍ以下であり、さらに最も望ましくは１４ｍｍ以下である。上記長さは点３６６８から翼３６４２の端部３６７６までとする。望ましい翼３６４２の幅は３０ｍｍ以下であり、望ましくは２０ｍｍ以下であり、最も望ましくは１５ｍｍ以下であり、更に最も望ましくは１０ｍｍ以下である。翼３６４２の望ましい厚さは２５ｍｍ以下であり、望ましくは２０ｍｍ以下であり、最も望ましくは1５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは１０ｍｍ以下である。
【０４３２】
翼３６４４としてここに図示している鼻３６７２に沿って延びる翼の望ましい長さは、３３ｍｍ以下であり、望ましくは２３ｍｍ以下であり、さらに望ましくは１８ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは１２ｍｍ以下であり、上記長さは点３６６８から翼３６４４の端部３６７８までとする。翼３６４４の望ましい幅は３０ｍｍ以下であり、望ましくは２０ｍｍ以下であり、最も望ましくは1５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは１０ｍｍ以下である。翼３６４４の望ましい厚さは２５ｍｍ以下であり、望ましくは２０ｍｍ以下であり、最も望ましくは1５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは１０ｍｍ以下である。
【０４３３】
膨れた結合部３６５８は、トンネルの主な入り口点にあう最もよく適合された部分であり、眉毛３６６６と鼻柱３６７２との交点の近くに配置される。膨れた結合部３６５８の望ましい寸法または直径は、３０ｍｍ以下であり、また望ましくは２５ｍｍ以下であり、さらに望ましくは２０ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは1５ｍｍ以下である。結合部３６５８の望ましい厚さは３０ｍｍ以下であり、望ましくは２０ｍｍ以下であり、さらに望ましくは1５ｍｍ以下であり、さらにもっと望ましくは１０ｍｍ以下である。
【０４３４】
プロセッサー３６２４のような処理回路は、複数のセンサーから受けた複数の信号から用途に従って最も最適な信号を選別および選択する。熱センサーの場合、処理は連続して最高温度を選別してから選択し、その後報告する。1個または多数の感知点が定期的に点検することができ、1個または多数の信号が選択され表示されることができる。温度測定のために、熱センサーは、ＢＴＴポケットの解剖学的および熱的な特性に適した形状にした絶縁材料内に埋め込まれ、配置を容易にし、熱伝達を適正にしている。熱センサーは、望ましくは不規則な皮膚表面の外形／形状に適合できる軟質で厚い非伝導性の絶縁材料でカプセル化され、包囲されて、完全に外部のあらゆる環境温度を遮蔽し、ＢＴＴ入り口の外側であらゆる皮膚または組織がセンサーと接触するのを防止する。
【０４３５】
皮膚の折り重ね部分は、ＢＴＴに対し押付けられるとき、センサーヘッドの先端に接触することが出来るので、センサーヘッドはセンサーを包囲する絶縁材料の独自の特定な寸法を有する。図１９−Ｇおよび図19‐Hに示すように、それは望ましくは３〜５ｍｍ、最も望ましくは２〜７ｍｍ、さらにもっと望ましくは１．５〜１０ｍｍとする。図１９−Ｇは、センサーヘッド３６８０およびハンドル３６８２を示す。センサーヘッド３６８０には、３個の熱センサー３６８４、３６８６および３６８８がある。センサーヘッド３６８０は、絶縁材料３６９０および絶縁材料３６９０の表面に沿って配置された３個のセンサー３６８４、３６８６、および３６８８からなる。センサー３６８４、３６８６および３６８８のすべての表面は、環境に露出するセンサーの表面を除いて、絶縁材料で包囲されている。絶縁材料３６９０の寸法は、熱伝導性材料またはハンドル３６８２のような金属で作られた部品として図示された非絶縁性部品３６９２に最も近い熱センサーの位置を基準にしている。センサー３６８８はセンサー３６８４、３６８６に比べ低い位置にあるので、絶縁材料３６９０の長さまたは寸法３６９４を測定する最初の点は、上記センサー３６８８に基準を置いており、この寸法３６９４はセンサー３６８８から開始し、非絶縁材料３６９２で終っている。
【０４３６】
図１９−Ｈは、熱伝導性材料３６９２で終端する絶縁材料３６９０の表面にある突出センサー３６９６を示す。センサー３６９６の全表面は、測定しようとする環境または目標領域に露出するセンサーの表面を除いて、絶縁材料３６９０で包囲されている。絶縁材料３６９０の寸法は、非絶縁部分３６９２に最も近い熱センサーの位置を基準にしている。センサー３６９６（複数）が一つの熱センサーだけの場合、上記センサーが絶縁材料３６９０の寸法を決定するので、寸法３６９４はセンサー３６９６から始まり、非絶縁材料３６９２で終わる。寸法３６９４は、図１９−Ｇおよび図１９−Ｈに示す両実施例と同じである。センサーの絶縁には、通常の先行技術の表面温度プローブでは厚さを薄くする必要があるのとは違って、前述の厚さにする必要がある。その理由は、ＢＴＴセンサーがＢＴＴトンネル開口部内に押込まれること、より厚い絶縁材料は外部環境の影響を防ぐこと、そして組織がＢＴＴの開口部表面領域を測定する温度センサーと完全に接触させることを防ぐことである。本発明による絶縁材料および絶縁材料の寸法または長さは、センサーヘッドまたは測定部のまわりのあらゆる絶縁材料を含み、図１０３Ａに示す絶縁ホルダー３５５０のような絶縁ホルダーを含む。
【０４３７】
この発明の感知システムは、閉ループ・システム用のフィードバック情報を測定、記録および/または処理し、また図１０１の注入ポンプのような２次装置を制御し、そのため受信信号に基づいて脳の冷却および加熱、または酸素センサーの信号に基づく酸素供給量の増大、またはグルコース・センサーからの信号に基づくグルコースやインシュリンの流量の増加の治療適用が可能である。
【０４３８】
本発明のモジュール設計の他の構成は、技術的に通常の技能の一つであることが明らかであると考える。帽子、眼鏡等のその他の頭に着用する用具を使用した他の構成が予期される。これらの頭に着用する用具は、ドッキング器具としてセンサー組立品を配置し、しっかりと固定し、さらにパルスオキシメトリー、心拍数，体温等のようなモジュラー設計における多数のパラメーターを測定し、記録し、フィードバックすることができる。
【０４３９】
図２０は、支持構造物の本体に塗布した接着剤によるＢＴＴ上のセンサーの保持状態を示す。支持構造物は使用者のほおに適用している。
【０４４０】
この発明は、単に例えば体温のような生物学的パラメーターの測定、記録および処理だけを提供するものでなく、治療を収納する装置も含むことに留意すべきである。実例として、本発明のモジュール式額ドッキングシステムは、脳の冷却または加熱用にＢＴＴサイトに置かれた冷却または過熱要素のための機械的な保持および設置構造物を含むことができ、この加熱または冷却にはペルチエ装置のような熱電流装置、循環流体用の蛇紋石等を含む。この発明のヘッドバンドのような頭に着用する用具は、ＢＴＴサイトを加熱または冷却する装置を位置調整、可動、および制御をする電子装置構造物にすることもできる。感知ヘッドバンドのモジュールは、一方の側にＢＴＴ温度計があり、他方の側にＢＴＴサイトの低温/高温装置があり、このように装置を監視、制御および冷却/加熱する独立医療閉ループを提供することによって、それ自身が治療のための閉ループ装置として働くことが出来る制御 / 処理回路を有する。
【０４４１】
感知ヘッドバンドボックスのモジュールは、さらに温度信号またはその他の生物学的な信号を分析し、それを他の患者のデータと相関性を求め、感知ヘッドバンド装置上にその他のパラメーターを表示する、あるいは他の主モニターや装置に有線または無線の手段を経て情報を伝達するよう設計されている。本システムが相関 / 計算 / 分析するパラメーターには、睡眠障害パターン、アルツハイマー症候群、肥満パラメーター、体重管理のためのカロリー燃焼、疲労 / 眠気、ECG / EKG、脳波パターン等が含まれる。 
【図面の簡単な説明】
【０４４２】
【図１Ａ】本発明の脳温度トンネルセンサー組立品のための支持構造物の斜視図である。
【図１Ｂ】支持構造物の旋回可能な支持アームを有する他の実施例を図解する。
【図１Ｃ】支持構造物の一端にあるセンサーの詳細図である。
【図１Ｄ】支持構造物とセンサー組立品の他の実施例の平面概略図である。
【図１Ｅ】図１Ｄの実施例の概略側面図である。
【図１Ｆ】三角形状アームによって支持される本体部の不規則な幾何学形状を図解する。
【図１Ｇ】支持構造物とセンサー組立品の他の実施例の概略斜視図である。
【図１Ｈ】図１Ｇに示した実施例の断面図である。
【図１Ｉ】ハウジング、発光器及び受光器とを図解するセンサー組立品の底面図である。
【図１Ｊ】支持構造物とセンサー組立品の他の実施例の概略平面図である。
【図１Ｋ】接着パッチと、接着パッチの端に近接して位置する一対の発光器−受光器と、を含む使用者によって装着された実施例を図解する。
【図１Ｌ】接着パッチの他の実施例を図解する。
【図１Ｍ】クローバーの葉形状の接着パッチの実施例を図解する。
【図１Ｍ（１）】接着パッチの背面図を図解する。
【図１Ｎ】一対の発光器−受光器の詳細を図解する。
【図１Ｐ】センサー組立品の他の実施例を図解する。
【図１Ｐ（１）】脳トンネルの非接触測定を概略的に図解する。
【図１Ｐ（２）】脳トンネルに輻射線を向ける光源と反射された輻射線の測定を略して図解する。
【図１Ｐ（３）】脳トンネルの非接触測定のための手持ちの感知装置を概略的に図解する。
【図１Ｐ（４）】脳トンネルの非接触測定を図解する。
【図１Ｐ（５）】感知装置と、脳トンネルからの輻射線の測定のためのウエブカメラを搭載したセンサーとを図解する。
【図１Ｑ】詳細に示された感知装置の断面図である。
【図１Ｑ（１）】センサー組立品の測定部の概略斜視図である。
【図１Ｒ】支持構造物に搭載された感知装置の斜視図を図解する。
【図１Ｒ（１）】使用者によって装着された感知装置を図解する。
【図１Ｒ（２）】アームと本体との接合部に自在軸受け機構を有する感知装置を図解する。
【図１Ｒ（３）】使用者によって装着された、支持構造物と感知装置の自在軸受け組立品を図解する。
【図１Ｓ（１）】直線延長ワイヤーを有する感知装置の側面図である。
【図１Ｓ（２）】ポジションへと曲げられたアームを有する、使用者に装着された感知装置を示す。
【図１Ｔ（１）】アームと測定部とプレートとを有する感知装置を図解する。
【図１Ｔ（２）】分割可能な部品によって形成された感知装置と支持構造物とを示す。
【図１Ｔ（３）】図１Ｔ（２）と異なる分割可能な部品を有する感知装置と支持構造物の他の実施例を示す。
【図１Ｕ】脳トンネル領域を覆うパッチと共に脳トンネルの特別な皮膚領域を図解する。
【図２】従来から知られている動脈の酸素圧の皮下透過測定と本発明によって測定された動脈の酸素圧の皮下透過測定との比較を略して図解する。
【図２Ａ】小さな加熱素子の有利な使用を図解する。
【図２Ｂ】感知システムのための凸状の感知表面を図解する。
【図２Ｃ】凸状の表面と平坦な中央表面とを含む特殊化された２平面表面を図解する。
【図３】着用者の顔上のセンサー組立品の位置とその支持構造物とを略して図解する。
【図４】支持構造物に搭載されたセンサー組立品の測定部の斜視線図である。
【図５Ａ】支持構造物を通る伝達ワイヤーの道筋を図解する。
【図５Ｂ】支持構造物を通るワイヤーの経路を図解する斜視図である。
【図５Ｃ】伝達ワイヤーの経路を図解する側面図である。
【図５Ｄ】伝達ワイヤーの経路を図解する平面図である。
【図５Ｅ】底面図から伝達ワイヤーの経路を図解する。
【図５Ｆ】端面図からワイヤーの経路を図解する。
【図５Ｇ】支持本体とセンサーヘッドとを含む感知装置を図解する。
【図５Ｈ】着用者の顔上の感知組立品の位置を図解する。
【図５Ｉ】使用者によって装着され、ヘッドバンドによって決まった場所に保持される感知装置を図解する。
【図５Ｊ】使用者によって装着され、ヘッドバンドによって決まった場所に保持される２部品に分離可能な感知装置を図解する。
【図６】感知装置に搭載するための鼻ブリッジとクリップとを図解する。
【図７Ａ】特殊な支持構造物及び感知構造物を図解する。
【図７Ｂ】使用者によって装着された特殊な支持構造物及び感知構造物を図解する。
【図７Ｃ】特殊な感知装置の眼鏡上への搭載を図解する。
【図７Ｄ】眼鏡のフレーム上に搭載された支持構造物及び感知構造物を図解する。
【図７Ｅ】感知眼鏡についているＬＥＤの底面図を図解する。
【図７Ｆ】一対の感知眼鏡についている無線を図解する。
【図８Ａ】パッチ感知システムを図解する。
【図９Ａ】動物に感知装置を搭載するためのシステムを図解する。
【図９Ｂ】動物のための感知システムに搭載する多層保護カバーを図解する。
【図１０Ａ】使用者の靴上への警報装置の搭載を図解する。
【図１０Ｂ−１】使用者に着用された装置への信号の伝達を図解する。
【図１０Ｂ−２】使用者に着用された警報装置の拡大図である。
【図１０Ｃ−１】心臓モニタリングのための演算法を略図解する。
【図１０Ｃ−２】体温モニタリングのための演算法を略図解する。
【図１０Ｄ】脳温度トンネル伝達システム、心拍数伝達システム及び靴受信システムを略図解する。
【図１１】生物学的パラメーターを測定するための装置を図解する。
【図１１Ａ】既知のロッドの接触感知先端部を図解する。
【図１１Ｂ】本発明の特殊化された温度測定装置を図解する。
【図１１Ｃ】ロッドの先端部の略斜視図である。
【図１１Ｄ】センサーを有するロッドの他の実施例を図解する。
【図１１Ｅ】既知の温度計である。
【図１１Ｆ】スタイラスの端部に収容されたセンサーを図解する。
【図１１−Ｇ１】グルコース感知装置を図解する。
【図１１−Ｇ２】感知装置の特殊化されたキャップを図解する。
【図１１Ｈ】温度計の特殊化された端部を図解する。
【図１１Ｊ】タッチ端と感知端とを有するスタイラスを図解する。
【図１１Ｋ】電子装置と無線システムで接続されたスタイラスを図解する。
【図１１Ｌ】感知書記具を図解する。
【図１１Ｍ】感知アンテナを有する電話を図解する。
【図１１Ｎ】感知アンテナを図解する。
【図１１Ｐ】感知アンテナを図解する。
【図１１Ｑ−１】ロッド状の感知装置の平面図である。
【図１１Ｑ−２】ロッド状構造物の側面図である。
【図１１Ｑ−３】ロッドの端部の一対の発光器−受光器センサーを図解する。
【図１１Ｑ−４】突出している一対の発光器−受光器を図解する。
【図１１Ｒ−１】感知ロッドの測定部についているスプリングを図解する。
【図１１Ｒ−２】測定部についているスプリングの平面図である。
【図１１Ｓ−１】凸状のキャップを有する測定部を図解する。
【図１１Ｓ−２】測定部とセンサーの配置を図解する。
【図１１Ｓ−３】平面キャップ測定部を図解する。
【図１１Ｓ−４】中実の金属キャップ感知部を図解する。
【図１１Ｔ−１】センサー配置を図解する。
【図１１Ｔ−２】測定部のスプリングを押すワイヤー部の詳細図を図解する。
【図１１Ｕ】測定部あるいは感知組立品の断面図である。
【図１１Ｖ−１】生物学的パラメーターを測定するための手持ちの装置を図解する。
【図１１Ｖ−２】手持ちの装置の他の斜視図である。
【図１１Ｖ−３】感知端を含む手持ちのプローブを図解する。
【図１１Ｖ−４】赤外線光への障壁を含む手持ちのプローブを図解する。
【図１１Ｖ−５】Ｊ型形状プローブを図解する。
【図１２Ａ】ワイヤーへ接続されたセンサー内の測定部を図解する。
【図１２Ｂ】センサーとワイヤーへの通路を図解する。
【図１２Ｃ】センサーのワイヤー端部の屈曲を図解する。
【図１２Ｄ】ワイヤーの固定を図解する。
【図１２Ｅ】測定部の下方部に沿って配置された板を図解する。
【図１２Ｆ】ゴム引きスリーブ管の挿入とそれに続く熱収縮スリーブ管の挿入とを図解する。
【図１２Ｇ】完成した感知装置を図解する。
【図１２Ｈ】通路を通って挿入された拡大されたセンサーとワイヤーとを示す。
【図１２Ｊ】感知組立品の測定部を図解する。
【図１２Ｋ−１】感知組立品の支持構造物の近接した一本のワイヤーを図解する。
【図１２Ｋ−２】支持構造物に一本のワイヤーを取り付ける製造工程を図解する。
【図１２Ｌ】ワイヤーを支持構造物内のスリットに突き通すところを図解する。
【図１２Ｍ−１】測定組立品の測定部を収容するための穴の開いた板を図解する。
【図１２Ｍ−２】感知組立品の測定部を図解する。
【図１３Ａ】使用者の顔に接近する手持ちの輻射線検出器を図解する。
【図１４Ａ】一対の眼鏡に搭載された感知クリップを図解する。
【図１４Ｂ】図１４Ａに示される搭載されたクリップの側面図である。
【図１４Ｃ】センサーを含む感知クリップを図解する。
【図１４Ｄ】図１４Ｃに示される感知クリップの側面図である。
【図１４Ｅ】開いた位置の感知クリップを図解する。
【図１４Ｆ】寄りかかった位置のテンションバー（tension bar）を図解する。
【図１４Ｇ】図１４Ｆに示された感知装置の側面図である。
【図１４Ｈ】開いた位置のテンションバーの側面図である。
【図１４Ｊ】眼鏡のフレームに取り付けられた感知装置を図解する。
【図１４Ｋ】一対の眼鏡に搭載された感知装置を図解する。
【図１４Ｌ】一対の眼鏡にクリップで留められた感知装置を図解する。
【図１４Ｍ】一対の眼鏡のフレームに取り付けられた感知装置を図解する。
【図１４Ｎ−１】感知装置の側面図である。
【図１４Ｎ−２】図１４Ｎ−１の感知クリップ装置の正面図である。
【図１４Ｎ−３】一対の眼鏡に感知クリップ装置が搭載されているところを図解する。
【図１４Ｐ】２重感知クリップと複数の装置との相互作用の正面図である。
【図１５Ａ】ヘッドバンドに着脱可能に取り付けられたハウジング（housing）を収容するヘッドバンドを図解する。
【図１５Ｂ】脳温度トンネル温度モジュールの詳細図を図解する。
【図１５Ｃ】感知モジュールヘッドバンドを着用しているところを図解する。
【図１５Ｄ】感知モジュールヘッドバンドの他の実施例を図解する。
【図１５Ｅ】感知モジュールヘッドバンドの別の実施例を図解する。
【図１５Ｆ】８つの生物学的パラメーターモジュールを有する感知モジュールヘッドバンドを図解する。
【図１５Ｇ】感知モジュールヘッドバンドの断面図である。
【図１５Ｈ】感知モジュールヘッドバンドの平面図である。
【図１５Ｊ】感知モジュールヘッドバンドの外部表面上のモジュールの配置を図解する。
【図１５Ｋ】感知モジュールヘッドバンドの外面図である。
【図１５Ｌ】感知モジュールヘッドバンドの内部領域の接着面を図解する。
【図１５Ｍ】感知モジュールヘッドバンド内のモジュールを収容する空洞を図解する。
【図１５Ｎ】使用者に着用された、感知組立品を含むキャップを図解する。
【図１５Ｐ】使用者に着用された、感知組立品を含むキャップを図解する。
【図１５Ｑ】使用者に着用された、感知組立品を含むキャップを図解する。
【図１５Ｒ】感知組立品を含む頭に着用する用具を図解する。
【図１５Ｓ】光源と感知組立品とを含む頭に着用する用具を図解する。
【図１５Ｔ】使用者に着用された感知バイザーを有する頭に着用する用具を図解する。
【図１５Ｕ】感知可能シャツを図解する。
【図１５Ｖ】温度センサーを有するヘルメットを図解する。
【図１５Ｘ】７つの生物学的パラメーターモジュールを有する感知フレームである。
【図１５Ｙ】使用者によって着用された感知フレームを図解する。
【図１５Ｚ】つるを有する感知フレームを図解する。
【図１６】温度監視システムへ接続する注入ポンプを図解する。
【図１７】受動感知装置に連結される携帯用動力装置を図解する。
【図１８Ａ】測定部とアームとを含む感知装置を図解する。
【図１８Ｂ】感知装置の測定部を覆うプローブを図解する。
【図１９−Ａ】非侵入の内部表面測定プローブを図解する。
【図１９−Ｂ】センサーヘッドの平面図である。
【図１９−Ｃ】手持ちの携帯用感知プローブを図解する。
【図１９−Ｄ】ブーメラン形状の感知プローブを図解する。
【図１９−Ｅ】センサーヘッドのセンサー表面を示すブーメラン形状の感知プローブを図解する。
【図１９−Ｆ】ブーメラン形状のセンサーヘッドと解剖上構造との関係を図解する。
【図１９−Ｇ】センサーヘッドとハンドルとを図解する。
【図１９−Ｈ】絶縁材料の表面上の突出センサーを図解する。
【図２０】使用者のほほに支持構造物を取り付けることによって感知組立品を配置する他の実施例を図解する。
【図１Ａ】
0005588108.tif 000002
【図１Ｂ】
0005588108.tif 000003
【図１Ｃ】
0005588108.tif 000004
【図１Ｄ】
0005588108.tif 000005
【図１Ｅ】
0005588108.tif 000006
【図１Ｆ】
0005588108.tif 000007
【図１Ｇ】
0005588108.tif 000008
【図１Ｈ】
0005588108.tif 000009
【図１Ｉ】
0005588108.tif 000010
【図１Ｊ】
0005588108.tif 000011
【図１Ｋ】
0005588108.tif 000012
【図１Ｌ】
0005588108.tif 000013
【図１Ｍ】
0005588108.tif 000014
【図１Ｍ（１）】
0005588108.tif 000015
【図１Ｎ】
0005588108.tif 000016
【図１Ｐ】
0005588108.tif 000017
【図１Ｐ（１）】
0005588108.tif 000018
【図１Ｐ（２）】
0005588108.tif 000019
【図１Ｐ（３）】
0005588108.tif 000020
【図１Ｐ（４）】
0005588108.tif 000021
【図１Ｐ（５）】
0005588108.tif 000022
【図１Ｑ】
0005588108.tif 000023
【図１Ｑ（１）】
0005588108.tif 000024
【図１Ｒ】
0005588108.tif 000025
【図１Ｒ（１）】
0005588108.tif 000026
【図１Ｒ（２）】
0005588108.tif 000027
【図１Ｒ（３）】
0005588108.tif 000028
【図１Ｓ（１）】
0005588108.tif 000029
【図１Ｓ（２）】
0005588108.tif 000030
【図１Ｔ（１）】
0005588108.tif 000031
【図１Ｔ（２）】
0005588108.tif 000032
【図１Ｔ（３）】
0005588108.tif 000033
【図１Ｕ】
0005588108.tif 000034
【図２】
0005588108.tif 000035
【図２Ａ】
0005588108.tif 000036
【図２Ｂ】
0005588108.tif 000037
【図２Ｃ】
0005588108.tif 000038
【図３】
0005588108.tif 000039
【図４】
0005588108.tif 000040
【図５Ａ】
0005588108.tif 000041
【図５Ｂ】
0005588108.tif 000042
【図５Ｃ】
0005588108.tif 000043
【図５Ｄ】
0005588108.tif 000044
【図５Ｅ】
0005588108.tif 000045
【図５Ｆ】
0005588108.tif 000046
【図５Ｇ】
0005588108.tif 000047
【図５Ｈ】
0005588108.tif 000048
【図５Ｉ】
0005588108.tif 000049
【図５Ｊ】
0005588108.tif 000050
【図６】
0005588108.tif 000051
【図７Ａ】
0005588108.tif 000052
【図７Ｂ】
0005588108.tif 000053
【図７Ｃ】
0005588108.tif 000054
【図７Ｄ】
0005588108.tif 000055
【図７Ｅ】
0005588108.tif 000056
【図７Ｆ】
0005588108.tif 000057
【図８Ａ】
0005588108.tif 000058
【図９Ａ】
0005588108.tif 000059
【図９Ｂ】
0005588108.tif 000060
【図１０Ａ】
0005588108.tif 000061
【図１０Ｂ−１】
0005588108.tif 000062
【図１０Ｂ−２】
0005588108.tif 000063
【図１０Ｃ−１】
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【図１０Ｃ−２】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１−Ｇ１】
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【図１１−Ｇ２】
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【図１１Ｈ】
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【図１１Ｊ】
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【図１１Ｋ】
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【図１１Ｌ】
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【図１１Ｍ】
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【図１１Ｎ】
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【図１１Ｐ】
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【図１１−Ｑ１】
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【図１１−Ｑ２】
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【図１１−Ｑ３】
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【図１１−Ｑ４】
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【図１１Ｒ−１】
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【図１１Ｒ−２】
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【図１１Ｓ−１】
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【図１１Ｓ−２】
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【図１１Ｓ−３】
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【図１１Ｓ−４】
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【図１１Ｔ−１】
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【図１１Ｔ−２】
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【図１１Ｕ】
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【図１１Ｖ１】
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【図１１Ｖ２】
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【図１１Ｖ−３】
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【図１１Ｖ−４】
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【図１１Ｖ−５】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｊ】
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【図１２Ｋ−１】
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【図１２Ｋ−２】
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【図１２Ｌ】
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【図１２Ｍ−１】
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【図１２Ｍ−２】
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【図１３Ａ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
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【図１４Ｅ】
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【図１４Ｆ】
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【図１４Ｇ】
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【図１４Ｈ】
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【図１４Ｊ】
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【図１４Ｋ】
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【図１４Ｌ】
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【図１４Ｍ】
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【図１４Ｎ−１】
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【図１４Ｎ−２】
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【図１４Ｎ−３】
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【図１４Ｐ】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１５Ｃ】
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【図１５Ｄ】
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【図１５Ｅ】
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【図１５Ｆ】
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【図１５Ｇ】
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【図１５Ｈ】
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【図１５Ｊ】
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【図１５Ｋ】
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【図１５Ｌ】
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【図１５Ｍ】
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【図１５Ｎ】
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【図１５Ｐ】
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【図１５Ｑ】
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【図１５Ｒ】
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【図１５Ｓ】
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【図１５Ｔ】
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【図１５Ｕ】
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【図１５Ｖ】
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【図１５Ｘ】
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【図１５Ｙ】
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【図１５Ｚ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９−Ａ】
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【図１９−Ｂ】
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【図１９−Ｃ】
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【図１９−Ｄ】
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【図１９−Ｅ】
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【図１９−Ｆ】
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【図１９−Ｇ】
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【図１９−Ｈ】
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【図２０】
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