(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定対象者の発汗量に基づく第１生体データを測定する第１測定手段と、
上記測定対象者の血圧又は脈拍に基づく第２生体データを測定する第２測定手段と、
該第１測定手段により測定した上記第１生体データ並びに前記２測定手段により測定した上記第２生体データを連続的に取り込み、該第１生体データを基に発汗量データＳ１を求め、上記第２生体データを基に循環器系データＰ１を求め、更に前記発汗量データＳ１と前記循環器データＰ１とを合成して合成データＰＳを作成するデータ処理手段と、
該データ処理手段により求めた上記発汗量データＳ１、循環器系データＰ１、合成データＰＳの推移を表示する表示手段とを有する痛覚測定システムであって、
前記データ処理手段は次の（１）〜（４）式（ただし、Ｃ１及びＣ２は正の定数であり、Ｃ３は負の定数）に基づいて、
Ｐ２＝Ｃ１×Ｐ１・・・・・・・・・・・（１）
Ｓ２＝Ｃ２×Ｓ３・・・・・・・・・・・（２）
Ｓ３＝１−ｅｘｐ（Ｃ３×Ｓ１）・・・・（３）
ＰＳ＝Ｐ２＋Ｓ２・・・・・・・・・・・（４）
前記合成データＰＳを作成することを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項２】
請求項１において、上記痛覚測定システムは、上記測定対象者毎に、上記測定対象者が苦痛を感じているときの上記発汗量データＳ１、上記循環器系データＰ１又は上記合成データＰＳの値のいずれかを苦痛設定値として、上記データ処理手段に記憶させておき、
測定中の上記発汗量データＳ１、上記循環器系データＰ１又は上記合成データＰＳの値のいずれかを観察値として、該観察値が上記苦痛設定値を越えたときに上記測定対象者が苦痛を感じていると観察できるよう構成してあることを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項３】
請求項２において、上記データ処理手段は、上記苦痛設定値と上記観察値との比の大小より、上記測定対象者の痛覚の度合である痛み指数求めることを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項４】
請求項２又は３において、上記痛覚測定システムは、上記観察値が上記苦痛設定値を越えたとき又は上記痛み指数が所定の値を超えたとき、上記測定対象者が苦痛を感じていることを警告する警報手段を有していることを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項５】
測定対象者の発汗量に基づく第１生体データを測定する第１測定手段と、
上記測定対象者の血圧又は脈拍に基づく第２生体データを測定する第２測定手段と、
該第１測定手段により測定した上記第１生体データ並びに前記２測定手段により測定した上記第２生体データを連続的に取り込むと共に、該第１生体データを基に発汗量データを求め、上記第２生体データを基に循環器系データを求めるデータ処理手段と、
該データ処理手段により求めた発汗量データ、循環器系データの推移を表示する表示手段とを有する痛覚測定システムであって、
前記第２測定手段は測定対象者の光電脈派及び圧脈派を検出することで前記血圧、前記脈拍に基づく第２生体データを前記データ処理手段によって連続的に取り込んで血圧データ、脈拍データを算出してその推移を前記表示手段により表示し、
更に、前記第２生体データ、前記血圧データ、脈拍データに基づいて１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データを算出可能となっているとともに、
前記痛覚測定システムは前記測定対象者の皮膚温度に基づく第３生体データを測定する第３測定手段を有し、この第３生体データを前記データ処理手段によって連続的に取り込んで皮膚温度データを算出可能とし、
前記１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データ、前記皮膚温度データの少なくともいずれか一つのデータを算出してその推移を上記表示手段により表示し、  この表示されたデータの推移と前記発汗量データ、前記血圧データ及び前記脈拍データの推移とから、上記測定対象者の痛覚を観察できるよう構成してあることを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項６】
請求項５において、測定対象者の痛覚の測定に先だって前記第１測定手段ないし前記第３測定手段によって、測定対象者を安静状態に保った状態及び試験的に基準となる刺激を与えて痛覚を感じさせた状態で予備測定を行い１心拍血流量データ、皮膚温データ、血中酸素飽和量データの少なくともいずれか一つのデータ及び、発汗量データ、血圧データ、脈拍データ及び、これらの合成データの各データＤｎを前記データ処理手段によって算出するとともに、安静状態における各データＤｎ毎の平均値である予備平均値Ｋ１ｎ、刺激を与えた状態における各データＤｎ毎のピーク値を示す痛覚試験値Ｈｎ、及びこの痛覚試験値Ｈｎから対応する測定データの予備平均値Ｋ１ｎを減じた値と当該予備平均値Ｋ１ｎとの比率により定義される判定基準値Ｅｎ；Ｅｎ＝（Ｈｎ−Ｋ１ｎ）／Ｋ１ｎを各データＤｎ毎に算出する一方、
測定対象者の痛覚を実測する際には、まず測定対象者を安静状態に保って前記第１測定手段ないし前記第３測定手段によって予備測定の際に算出した各データについての測定を行いつつ、得られた各データ毎の平均値である測定前平均値Ｋ２ｎを前記データ処理手段によって算出するとともに、
これに続き、測定対象者の痛覚の実測に移行して発汗量データ、血圧データ、脈拍データに対し１心拍血流量データ、皮膚温度データ、血中酸素飽和量データの少なくともいずれか一つを加味して複数のデータを観察値Ａｎとするか、もしくは前記した各データの合成データを観察値Ａｎとして選択し、
当該観察値Ａｎから対応する前記測定前平均値Ｋ２ｎを減じた値と当該測定前平均値Ｋ２ｎとの比率により定義される痛覚レベル値Ｘｎ；Ｘｎ＝（Ａｎ−Ｋ２ｎ）／Ｋ２ｎを各観察値Ａｎ毎に前記データ処理手段によって算出して、前記判定基準値Ｅｎと痛覚レベル値Ｘｎとの大小の比較を行って得られた値に基づいて痛覚を判定することを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載のものにおいて、前記データ処理手段は、測定対象者の発汗量を一定時間Ｔの間合算して算出した累計発汗量と、前記発汗量データＳ１の測定前平均値Ｋ２ｎと一定時間Ｔの積に基づいて算出される設定値とを比較することで、前記測定対象者の継続する苦痛及び痛覚を観察することができるよう構成してあることを特徴とする痛覚測定システム。
【請求項８】
請求項６において、前記データ処理手段は前記した各データの判定基準値Ｅｎを記憶可能とされることを特徴とする痛覚測定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象者の痛覚を観察するための痛覚測定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば、老人等の介護においては、介護者がこの老人等に苦痛があるか否かを直接問診して、この老人等の苦痛を察知している。また、歯科医院又は鍼灸院等においても、治療対象者に苦痛があるか否かを直接問診して、この治療対象者の苦痛を察知している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの問診では老人等又は治療対象者の言語あるいは仕種等による意思表示でしか苦痛を知ることが出来ない。そのため、そのような問診によって、苦痛を観察するという方法では定性的な苦痛の観察しかできない。
また、特に、自分で意思表示をすることが困難な人達、例えば、脳の障害のために意識が麻痺している知的障害者、痴呆症等の老人等の苦痛を察知することは極めて困難になっている。
【０００４】
そこで、例えば、自分で意思表示をすることが困難な人達を測定対象者とし、該測定対象者に微弱電流を流し、該測定対象者の皮膚電位の変化を測定する方法がある。
しかしながら、この皮膚電位測定方法においては、観察される測定対象者の苦痛の度合、つまり定量的な感覚の値が、測定対象者の精神的情動によって影響を受けてしまう。また、上記痛覚の値は、測定対象者の体動又は測定を行う環境の温度によっても影響を受けてしまう。そのため、上記測定対象者の苦痛を正確に観察することが困難になっている。
【０００５】
本発明は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、測定対象者の痛覚を迅速かつ正確に観察することが可能な痛覚測定システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、測定対象者の発汗量に基づく第１生体データを測定する第１測定手段と、上記測定対象者の血圧又は脈拍に基づく第２生体データを測定する第２測定手段と、該第１測定手段により測定した上記第１生体データ並びに前記２測定手段により測定した上記第２生体データを連続的に取り込み、該第１生体データを基に発汗量データＳ１を求め、上記第２生体データを基に循環器系データＰ１を求め、更に前記発汗量データＳ１と前記循環器データＰ１とを合成して合成データＰＳを作成するデータ処理手段と、該データ処理手段により求めた上記発汗量データＳ１、循環器系データＰ１、合成データＰＳの推移を表示する表示手段とを有する痛覚測定システムであって、
前記データ処理手段は次の（１）〜（４）式（ただし、Ｃ１及びＣ２は正の定数であり、Ｃ３は負の定数）に基づいて、
Ｐ２＝Ｃ１×Ｐ１・・・・・・・・・・・（１）
Ｓ２＝Ｃ２×Ｓ３・・・・・・・・・・・（２）
Ｓ３＝１−ｅｘｐ（Ｃ３×Ｓ１）・・・・（３）
ＰＳ＝Ｐ２＋Ｓ２・・・・・・・・・・・（４）
前記合成データＰＳを作成することを特徴とする痛覚測定システムにある。
【０００７】
本発明において最も注目すべきことは、上記発汗量データの推移から、上記測定対象者の痛覚を観察できるよう構成してあることである。
なお、上記測定対象者としては、病気中の患者、あるいは痴呆症等の被介護者、老人、子供などが挙げられる。
【０００８】
次に、本発明の作用効果を説明するに先立ち、まずは生体データとしての発汗量について説明する。発汗には、精神性発汗と温熱性発汗とがあり、これらのうち精神性発汗は、自律神経系の影響を強く受けることが知られている。ここで、本願明細書においては、「発汗」とは、即ち「精神的発汗及び温熱性発汗」を示すものとする
【０００９】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
本発明においては、第１測定手段によって測定対象者の発汗量に基づく第１生体データを観測する。これを上記データ処理手段により連続的に取り組み、該第１生体データを基に発汗量データを求め、その推移を推移曲線として表示手段により表示する。従って、本発明は生体データの観測システムの一種である。
【００１０】
ここで、発汗作用は自律神経系の働きに支配されており、測定対象者の発汗量は、該測定対象者が感じている苦痛に起因して敏感に変化する。そこで、観察者は、上記発汗量データの推移から、患者等である測定対象者の痛覚を迅速に受け取ることができる。
つまり、発汗量データの推移という自律神経系の働きの変化による現象を捉えつつ、測定対象者の苦痛という意思を受け取ることができる。そのため、特に自分で意思表示ができない測定対象者の意思を受け取るときに有効である。
また、本発明においては、測定対象者が感じる苦痛を、発汗量データという定量的なデータで観察することができる。そのため、測定対象者の痛覚を正確に観察することができる。
【００１１】
以上、本発明によれば、測定対象者の痛覚を迅速かつ正確に観察することが可能な痛覚測定システムを提供することができる。
【００１３】
また、請求項１の発明によれば、上記測定対象者の血圧又は脈拍に基づく第２生体データから得られる循環器系データの推移から、苦痛に伴う心臓動向を観察することができ、一層正確に測定対象者の痛覚を観察することができる。
【００１５】
また、請求項１の発明によれば、発汗量データの推移と、循環器系データの推移の両方を１つのデータである合成データとして観察することができる。そのため、観察者は、容易に測定対象者の状態を把握することができ、観察者の観察の負担を低減させることができる。
【００１６】
＜請求項２の発明＞
次に、請求項２に記載の発明のように、上記痛覚測定システムは、上記測定対象者毎に、上記測定対象者が苦痛を感じているときの上記発汗量データＳ１、上記循環器系データＰ１又は上記合成データＰＳの値のいずれかを苦痛設定値として、上記データ処理手段に記憶させておき、測定中の上記発汗量データＳ１、上記循環器系データＰ１又は上記合成データＰＳの値のいずれかを観察値として、該観察値が上記苦痛設定値を越えたときに上記測定対象者が苦痛を感じていると観察できるよう構成してあることが好ましい。
【００１７】
この場合、上記苦痛設定値及び観察値は、上記表示手段により表示することができる。
また、このように、測定対象者毎に上記苦痛設定値を上記データ処理手段に記憶しておき、この苦痛設定値と上記観察値との比較を行うことにより、容易かつ迅速に測定対象者の痛覚を観察することができる。
【００１８】
＜請求項３の発明＞
次に、請求項３に記載の発明のように、上記データ処理手段は、上記苦痛設定値と上記観察値との比の大小より、上記測定対象者の痛覚の度合である痛み指数を求めることが好ましい。
この場合、上記痛み指数は上記表示手段により表示することができる。
また、この場合、上記痛み指数によって測定対象者の痛覚の度合をランク分けして観察することができる。
【００１９】
＜請求項４の発明＞
次に、請求項４に記載の発明のように、上記痛覚測定システムは、上記観察値が上記苦痛設定値を越えたとき又は上記痛み指数が所定の値を超えたとき、上記測定対象者が苦痛を感じていることを警告する警報手段を有していることが好ましい。
これにより、観察者は、上記発汗量データ、循環器系データ又は合成データの各種データの推移を常時観察していなくても、測定対象者が苦痛を感じたときあるいは感じているときを容易に把握することができる。
【００２０】
＜請求項５の発明＞
次に、請求項５に記載の発明のように、測定対象者の発汗量に基づく第１生体データを測定する第１測定手段と、上記測定対象者の血圧又は脈拍に基づく第２生体データを測定する第２測定手段と、該第１測定手段により測定した上記第１生体データ並びに前記２測定手段により測定した上記第２生体データを連続的に取り込むと共に、該第１生体データを基に発汗量データを求め、上記第２生体データを基に循環器系データを求めるデータ処理手段と、該データ処理手段により求めた発汗量データ、循環器系データの推移を表示する表示手段とを有する痛覚測定システムであって、前記第２測定手段は測定対象者の光電脈派及び圧脈派を検出することで前記血圧、前記脈拍に基づく第２生体データを前記データ処理手段によって連続的に取り込んで血圧データ、脈拍データを算出してその推移を前記表示手段により表示し、更に、前記第２生体データ、前記血圧データ、脈拍データに基づいて１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データを算出可能となっているとともに、前記痛覚測定システムは前記測定対象者の皮膚温度に基づく第３生体データを測定する第３測定手段を有し、この第３生体データを前記データ処理手段によって連続的に取り込んで皮膚温度データを算出可能とし、前記１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データ、前記皮膚温度データの少なくともいずれか一つのデータを算出してその推移を上記表示手段により表示し、この表示されたデータの推移と前記発汗量データ、前記血圧データ及び前記脈拍データの推移とから、上記測定対象者の痛覚を観察できるよう構成してあることが好ましい。
【００２１】
このように、測定対象者の痛覚を、発汗量データ、血圧データ、脈拍データに加え皮膚温度データ、１心拍血流量データ、血中酸素飽和量のデータの少なくともいずれか一つを加味して観察するようになっている。
すなわち、出願人の知見によれば、これら発汗量、血圧、脈拍、皮膚温度、１心拍血流量、血中酸素飽和量に関するデータはいずれも痛覚と関連性の高いパラメータであることが判明しており、一つのパラメータのみに基づくよりも複数のパラメータを用いたほうが誤差が少なく痛覚を高精度に把握することができる。例えば、痛覚に対して発汗量の変化が顕著に現れないような測定対象者に対しても、他の複数のパラメータに基づき痛覚を判断することができる。
【００２２】
＜請求項６の発明＞
次に、請求項６に記載の発明のように、測定対象者の痛覚の測定に先だって前記第１測定手段ないし前記第３測定手段によって、測定対象者を安静状態に保った状態及び試験的に基準となる刺激を与えて痛覚を感じさせた状態で予備測定を行い１心拍血流量データ、皮膚温データ、血中酸素飽和量データの少なくともいずれか一つのデータ及び、発汗量データ、血圧データ、脈拍データ及び、これらの合成データの各データＤｎを前記データ処理手段によって算出するとともに、安静状態における各データＤｎ毎の平均値である予備平均値Ｋ１ｎ、刺激を与えた状態における各データＤｎ毎のピーク値を示す痛覚試験値Ｈｎ、及びこの痛覚試験値Ｈｎから対応する測定データの予備平均値Ｋ１ｎを減じた値と当該予備平均値Ｋ１ｎとの比率により定義される判定基準値Ｅｎ；Ｅｎ＝（Ｈｎ−Ｋ１ｎ）／Ｋ１ｎを各データＤｎ毎に算出する一方、測定対象者の痛覚を実測する際には、まず測定対象者を安静状態に保って前記第１測定手段ないし前記第３測定手段によって予備測定の際に算出した各データについての測定を行いつつ、得られた各データ毎の平均値である測定前平均値Ｋ２ｎを前記データ処理手段によって算出するとともに、これに続き、測定対象者の痛覚の実測に移行して発汗量データ、血圧データ、脈拍データに対し１心拍血流量データ、皮膚温度データ、血中酸素飽和量データの少なくともいずれか一つを加味して複数のデータを観察値Ａｎとするか、もしくは前記した各データの合成データを観察値Ａｎとして選択し、当該観察値Ａｎから対応する前記測定前平均値Ｋ２ｎを減じた値と当該測定前平均値Ｋ２ｎとの比率により定義される痛覚レベル値Ｘｎ；Ｘｎ＝（Ａｎ−Ｋ２ｎ）／Ｋ２ｎを各観察値Ａｎ毎に前記データ処理手段によって算出して、前記判定基準値Ｅｎと痛覚レベル値Ｘｎとの大小の比較を行って得られた値に基づいて痛覚を判定するよう構成してあることが好ましい。
【００２３】
すなわち、算出された各データ（観察値Ａｎ）の波高値は測定対象者の痛覚に反応して変化するが、周囲の環境や測定対象者の体調によって左右され同じ痛覚に対して常に一定値となるわけではない。例えば、同じ痛覚を与えたときでも、暑い日と寒い日では発汗量が異なり暑い日が多くなる。この点に関し出願人の知見によれば、痛覚の測定に先立って測定対象者を所定の時間安静状態に保持し、この安静状態に引き続き痛覚測定を行ったときには、痛覚を感じた際の観察値Ａｎの波高値は当該観察値Ａｎの安静状態における測定前平均値Ｋ２ｎと比例関係にある。
【００２４】
従って、痛覚の判定を、測定対象者が痛覚を感じている際の観察値Ａｎの波高値と、安静状態における観察値Ａｎの測定前平均値Ｋ２ｎとの比較により行えば、例えば、成人の平均的な痛覚のデータ等と観察値Ａｎとを比較して痛覚の判断を行う場合に比べ個人間、天候及び測定対象者の体調などのばらつきを排斥することができ、測定対象者の痛覚を高精度に把握することができる。
また、測定結果は痛覚レベル値Ｘｎ（観察値Ａｎの変位に伴って変位する変数）として得られ、これを測定対象者自身に対し試験的に基準となる刺激を与えて痛覚を感じさせた際の判定基準値Ｅｎとの大小を比較することで痛覚の度合いを判定できるようになっている。
【００２５】
＜請求項７の発明＞
次に、請求項７に記載の発明のように、前記データ処理手段は、測定対象者の発汗量を一定時間Ｔの間合算して算出した累計発汗量と、前記発汗量データＳ１の測定前平均値Ｋ２ｎと一定時間Ｔの積に基づいて算出される設定値とを比較することで、前記測定対象者の継続する苦痛及び痛覚を観察することができるよう構成してあることが好ましい。
このように、累計発汗量、すなわち一定時間における発汗量の累積値を観察することで、継続される測定対象者の苦痛及び痛覚、例えば、歯科治療中の苦痛、排便、排尿に耐えている様子を知ることができる。
【００２６】
＜請求項８の発明＞
次に、請求項８に記載の発明のように、前記データ処理手段は前記した各データの判定基準値Ｅｎを記憶可能とされているところが好ましい。
すなわち、判定基準値Ｅｎがデータ処理手段に記憶されているため、痛覚の測定に先立って、サンプリングのための予備測定、すなわち、痛覚試験値Ｈｎ及び予備平均値Ｋ１ｎの測定を行う必要が必要がない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態例にかかる痛覚測定システムにつき、図１〜図６を用いて説明する。
図１に示すごとく、本例における痛覚測定システム１は、測定対象者５の発汗量に基づく第１生体データを測定する第１測定手段としての発汗量測定装置３０と、測定対象者５の血圧に基づく第２生体データを測定する第２測定手段としての脈拍測定装置２０を有している。また、痛覚測定システム１は、データ処理手段としてのデータ処理装置１０及び表示手段としてモニタ４０を有している。
【００２８】
上記データ処理装置１０は、発汗量測定装置３０により測定した上記第１生体データをＡ／Ｄコンバータ１１を通じてＣＰＵ１２に連続的に取り込み、第１生体データを基に発汗量データを求める。また、データ処理装置１０は、脈拍測定装置２０により測定した上記第２生体データを、Ａ／Ｄコンバータ１１を通してＣＰＵ１２に連続的に取り組み、第２生体データを基に循環器系データを求める。
【００２９】
上記モニタ４０は、データ処理装置１０により求めた発汗量データ（図５（ａ）参照）及び循環器系データ（図５（ｂ）参照）の推移を表示する。そして、痛覚測定システム１は、発汗量データ及び循環器系データの推移から、測定対象者５の痛覚を観察できるよう構成してある。
【００３０】
以下に、これを詳説する。
まずは、上記発汗量測定装置３０について説明する。
図２に示すごとく、発汗量測定装置３０は、測定対象者５の皮膚に取り付けるカプセル３１と、カプセル３１に気体を供給するボンベ３７と、カプセル３１の供給口３３に接続され、ボンベ３７からカプセル３１までの配管に含まれている水分量を測定する第１湿度計３５と、カプセル３１の排出口３４に接続され、カプセル３１における発汗に伴う水分量を測定するための第２湿度計３６とを有している。
【００３１】
上記カプセル３１は、凹部３２を有しており、該凹部３２に供給口３３と排出口３４が設けられている（図３参照）。
カプセル３１の供給口３３とボンベ３７とは配管３３Ａで連通されており、ボンベ３７から凹部３２に、レギュレータ３７１によって一定圧力に設定された低湿度窒素ガスが供給される。また、供給口３３には、第１湿度計３５が接続されており、一方、排出口３４には、配管３４Ａにより第２湿度計３６及びフローメータ３８が接続されている。また、上記第１湿度計３５及び第２湿度計３６により測定された測定値は、それぞれ信号線３５１、３６１により電気信号としてデータ処理装置１０に伝送される。
【００３２】
そして、測定対象者５の発汗量を測定するに当って、まずはカプセル３１を、凹部３２の開口面３２Ａが測定対象者５の皮膚面で閉塞するように、測定対象者５に取り付ける。
次に、上記フローメータ３８で確認しながら、凹部３２を通過する低湿度窒素ガスの流量をレギュレータ３７１により調整し、一定流量の低湿度窒素ガスがカプセル３１の凹部３２を流れるようにする。
こうして、ボンベ３７から供給された低湿度窒素ガスは、凹部３２を通過して、測定対象者５の皮膚より発汗による湿気を吸収し、排出口３４から排出される。
【００３３】
第１湿度計３５及び第２湿度計３６で測定した湿度は、データ処理装置１０に常時取り込まれている。そして、データ処理装置１０においては、第２湿度計３６より得られた湿度から、第１湿度計３５から得られた湿度を差し引いて、測定対象者５から検出した発汗に基づく湿度を算出する。
【００３４】
また、このカプセル３１には、温度計と加熱冷却器（例えば、ペルチェ素子）とが内蔵されており、加熱冷却器は、凹部３２内の温度を一定に保つように制御されている。
そして、湿度は温度により変化するので、上記温度計の出力結果をパラメータとして、上記発汗に基づく湿度より絶対湿度である発汗量データを求める。
【００３５】
図４に示すごとく、上記脈拍測定装置２０は、測定対象者５の手指５１に巻き付けるカフバンド２１、カフバンド２１の両側に測定対象者５の手指５１に挟むように配置した光電投光器２２及び光電受光器２３、カフ圧をかけるカフポンプ２４及び測定対象者５の脈拍を検出するカフ圧センサ２５を有している。
測定対象者５の脈拍を測定するに当って、まずは測定対象者５の手指５１にカフバンド２１を巻き付ける。
次に、カフポンプ２４の出力を制御してカフ圧と測定対象者５の血管内圧とをつりあわせる。
そして、光電投光器２２で発した光を、測定対象者５の手指５１を通して光電受光器２３で受け取り、光電式容積による脈拍を検出する。このようにして、測定対象者５の脈拍の変化を、上記データ処理装置１０に取り込んで、循環器系データを求める。
尚、カフ圧センサー２５に基づいて検出された血圧が本発明の圧脈派に相当し、光電投光器２２及び光電受光器２３に基づき光電脈波が検出される。
【００３６】
データ処理装置１０は、Ａ／Ｄコンバータ１１及びＣＰＵ１２を有している。そして、データ処理装置１０においては、上記発汗量測定装置３０により測定した発汗量及び脈拍測定装置２０により測定した脈拍はアナログ信号であるため、Ａ／Ｄコンバータ１１を通して、ディジタル信号に変換して、ＣＰＵ１２においてデータ処理を行う。
また、上記モニタ４０は、例えばＣＲＴで構成され、ＣＲＴ画面に、発汗量データ、循環器系データ及びそれらの合成データの推移を表示する。
【００３７】
次に上記モニタ４０による測定対象者５の痛覚の観察について説明する。
図５（ａ）は発汗量データの推移の一例を示し、図５（ｂ）は循環器系データの推移の一例を示す。
図５（ａ）において、発汗量データが突出しているところが測定対象者５が苦痛を感じているときである。この苦痛による発汗量の増加は、測定対象者５による違い、測定対象者５のその時の体調による違いがあるが、例えば、突出の高さを１０段階に分けて苦痛データとして用いることができる。
また、上記発汗量データの突出は、検出される時間の長さが、０．１〜３秒ぐらいの長さで検出される。
【００３８】
また、図５（ｂ）において、循環器系データが突出しているところが測定対象者５が苦痛を感じているときである。
この循環器系データは、脈拍の周期及び振幅が、測定対象者５が安静、即ち測定対象者５が心身ともに安定している状態にあるときの値に比べて、突発的に変化したときの値を摘出して求めた。
なお、本例においては、循環器系データを脈拍に基づき求めたが、一方、これは血圧に基づき求めてもよい。
【００３９】
上記のごとく、発汗量データは、測定対象者５が苦痛を感じたときに突出して観察することができるが、一方で発汗量データは、測定対象者５が排便、排尿に耐えているときを観察することもできる。
図６（ａ）に示すごとく、上記発汗量データを１分毎に積算して水分量（本発明の累計発汗量に相当する）としたとき、苦痛による発汗量の増加（図６（ａ）、（ｂ）におけるｔ１の区間）に対して、更に著しい発汗量の増加（図６（ａ）、（ｂ）におけるｔ２の区間）が見られることがある。このｔ２の区間は、測定対象者５が排便、排尿に耐えているときであることがわかっている。
つまり、上記痛覚測定システム１においては、発汗量データを一定時間において積算して水分量とし、該水分量の大きさが、所定の設定値を超えたときには上記測定対象者５が排便、排尿に耐えていると観察することができる。
また、図６（ｂ）は、検出された水分量の合計量を示している。
【００４０】
また、図５（ｃ）に示すごとく、上記発汗量データと循環器系データは、それらを加算して合成データとして観察することができる。これにより、測定対象者５の観察をする観察者は、容易に測定対象者５の状態を把握することができ、観察者の観察の負担を低減させることができる。
【００４１】
なお、合成データＰＳは、循環器系データをＰ１、発汗量データをＳ１としたとき、以下の式により算出する。
Ｐ２＝Ｃ１×Ｐ１                ・・・（１）
Ｓ２＝Ｃ２×Ｓ３                ・・・（２）
Ｓ３＝１−ｅｘｐ（Ｃ３×Ｓ１）  ・・・（３）
ＰＳ＝Ｐ２＋Ｓ２                ・・・（４）
ここで、Ｃ１及びＣ２は、正の定数であり、Ｃ３は負の定数である（Ｃ１＞０、Ｃ２＞０、Ｃ３＜０）。
【００４２】
また、上記モニタ４０は、上記発汗量データ、循環器系データ又は合成データが一定量を超えたとき、上記測定対象者５が苦痛を感じていることを警告する警報手段を有していることができる。
これにより、観察者は、上記発汗量データ、循環器系データ又は合成データの各種データの推移を常時観察していなくても、測定対象者５が苦痛を感じたときあるいは感じているときを容易に把握することができる。
なお、上記一定量とは、上記発汗量データの突出のように検出できる量をいい、測定対象者５毎に定めておくことが好ましい。
【００４３】
このようにして、観察者は、上記発汗量データ、循環器系データ又は合成データの推移から、患者等である測定対象者５の苦痛を迅速に受け取ることができる。つまり、それらのデータは自律神経系の働きに支配されており、観察者は、測定対象者５における自律神経系の働きの変化による現象を捉えつつ、測定対象者５の苦痛という意思を受け取ることができる。そのため、本例における痛覚測定システム１は、特に自分で意思表示ができない測定対象者５の意思を受け取るときに有効である。
また、測定対象者５が感じる苦痛を、発汗量データ、循環器系データ又は合成データという定量的なデータで観察することができる。そのため、測定対象者５の痛覚を正確に観察することができる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
本例は、以下に示す苦痛設定値及び観察値を用いて測定対象者の痛覚を観察する例である。
即ち、本例においては、上記測定対象者５毎に、上記測定対象者５が苦痛を感じているときの上記発汗量データ、上記循環器系データ又は上記合成データの値のいずれかを苦痛設定値として上記データ処理装置１０に記憶する。
そして、測定中の上記発汗量データ、上記循環器系データ又は上記合成データの値のいずれかを観察値として、上記苦痛設定値及び観察値を上記モニタ４で表示する。その他は上記第１実施形態と同様である。
【００４５】
このようにして、測定対象者５毎に上記苦痛設定値を上記データ処理装置１０に記憶しておき、この苦痛設定値と上記観察値との比較を行うことにより、容易かつ迅速に測定対象者の痛覚を観察することができる。
その他、上記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
また、苦痛設定値に対する観察値の大きさを比で表した痛み指数を、上記モニタ４０で表示することもできる。この場合、上記痛み指数によって測定対象者５の痛覚の度合いをランク分けして観察することができる。
また、上記痛覚測定システム１は、警報手段を有し、上記観察値が上記苦痛設定値を越えたとき又は上記痛み指数が所定の値を超えたときには、警告を発するよう構成されていてもよい。この場合、観察者は、上記発汗量データ、循環器系データ又は合成データの各種データの推移を常時観察していなくても、測定対象者５が苦痛を感じたときあるいは感じているときを容易に把握することができる。
【００４７】
また、発汗量データと循環器系データとを測定しているが、発汗量データの増加は主に神経作用による中枢系で認知される苦痛であり、循環器系データの増加は主に血液の循環作用による循環器系で認知される苦痛であると考えられる。
。
【００４８】
なお、上記痛覚測定システム１は、以下の様々な場面に利用が可能である。
即ち、例えば、手術時の麻酔等により意識をなくしている患者に使用して、患者の苦痛を観察すること、夜尿症の子供に使用して、この子供が夜尿をする直前に警報をすること、あるいは歯の治療中の患者に使用して、苦痛の大きさを観察し、苦痛が大きい場合には部分麻酔を深くする等の利用が考えられる。
【００４９】
＜第３実施形態＞
本実施形態は、第１実施形態に対し測定対象者５の痛覚を判断するためのパラメータの数を増加するとともに、第２実施形態に対しては各パラメータから得られたデータに基づき痛覚の判定を行う方法が異なっている。その他の構成については、第１実施形態と同じであるため、同じ構成については同一符号を付し構造作用等の説明は省略する。
【００５０】
第１実施形態では測定対象者５を発汗量データ及び、循環器系データ（血圧データ若しく脈拍データ）に基づいて観察したが、本実施形態ではこれら各データに対し、新たに次のデータ（１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データ、皮膚温度データ）をパラメータとして追加しており、以下これらについて説明する。血流量は一定時間の間に血管中を流れる血液の流量であり、血液の流速は血圧と関連があるため既知のアルゴリズムに基づいて血圧より算出することができる。
また、血中酸素飽和量は血流量及び脈拍と関連があるため血流量と同様にして既知のアルゴリズムに基づいて血流量、脈拍より算出することができる。
尚、血中酸素飽和量は血中の酸素量を示すものであるが、血中の酸素と結びついたヘモグロビンは赤色光を吸収しにくい性質であることが知られている。従って、この性質を利用して、前記光電投光器２２より可視光線を照射して前記光電受光器２３によって受光することによって血中飽和酸素量を測定してもよい。
これら各パラメータのデータはデータ処理装置１０で算出され、モニタ４０にその推移が表示されるようになっている。
【００５１】
更に、本実施形態では、第３測定手段、すなわち、皮膚温度を観察するための温度センサー６０を備えており（図７参照）、この皮膚温度を観察するための温度センサー６０も第１測定手段及び第２測定手段と同様にＡ／Ｄコンバータ１１を介してＣＰＵ１２に接続されており、皮膚温度を観察するための温度センサー６０からのデータをモニタ４０により表示するようになっている。
尚、皮膚温度を観察するための温度センサー６０の構造については、熱膨張式、熱電式あるいはサーミスタ式のものを使用すればよい。
【００５２】
上記により算出された各パラメータから得られたデータに基づき痛覚の判定を行う方法について説明する。
まず、測定対象者５の痛覚の測定に先立って、脈拍測定装置２０、発汗量測定装置３０及び皮膚温度を観察するための温度センサー６０によってサンプリングのために予備測定を行い以下の必要なデータをデータ処理装置１０により算出する。
それには、一定期間、測定対象者５を安静な状態に保って各パラメータのデータＤｎ（発汗量データ、血圧データ、脈拍データ、１心拍血流量データ、血中酸素飽和量データ、及びこれらの合成データ）を連続して取り、各データＤｎ毎に予備平均値Ｋ１１、Ｋ１２、・・、Ｋ１ｎを算出する（図８（ａ）参照）。
安静状態のデータを採取した後、試験的に測定対象者５に基準となる刺激を与えて痛覚を感じさせ、その状態で各パラメータのデータＤｎを連続して取り、それぞれのデータのピーク値である痛覚試験値Ｈ１、Ｈ２・・Ｈｎを算出し、これにより以下に示す判定基準値Ｅ１、Ｅ２・・Ｅｎを算出する。
【００５３】
判定基準値Ｅｎ；（痛覚試験値Ｈｎ−予備平均値Ｋ１ｎ）／予備平均値Ｋ１ｎ
予備平均値Ｋ１ｎ；安静状態における各パラメータ毎の平均値
痛覚試験値Ｈｎ；基準となる刺激を与えた際の各パラメータ毎のピーク値
また、データ処理装置１０にはメモリ１３が備えられており、算出された各データが記憶される。
【００５４】
次に、実際に測定対象者５に対する痛覚の測定を脈拍測定装置２０、発汗量測定装置３０及び皮膚温度を観察するための温度センサー６０によって行い、以下の必要なデータをデータ処理装置１０により算出する。
この際にも測定に先立って測定対象者５を安静状態に一定時間保って、前記した予備測定の際と同様に、それぞれのデータごとに測定前平均値Ｋ２１、Ｋ２２、・・、Ｋ２ｎを算出する（図８（ｂ）参照）。その後、実際に測定対象者５の観察を行い各パラメータのデータ、すなわち観察値Ａｎを連続して取り、これにより以下に示す痛覚レベル値Ｘｎを算出する。
【００５５】
痛覚レベル値Ｘｎ；（観察値Ａｎ−測定前平均値Ｋ２ｎ）／測定前平均値Ｋ２ｎ
観察値Ａｎ；実際に痛覚を感じている際の各パラメータの値で、時間とともに推移する。
観察波高値Ａ１ｎ；観察値Ａｎの波高値
測定前平均値Ｋ２ｎ；測定直前に安静状態に保った状態における観察値Ａｎの平均値
そして、痛覚レベル値Ｘｎと判定基準値Ｅｎとの比率を表す判定値Ｙｎを連続してモニタ４０に表示することで測定対象者５が実際に感じている痛覚の度合いを基準となる刺激と比較することができる（図８（ｃ）参照）。
Ｙｎ＝（Ｘｎ／Ｅｎ）×１００（％）
尚、本実施形態では上記のようにして得られた各データのうち、各パラメータの合成データを観察値Ａｎとして選出しており、合成データに係る判定値Ｙｎをモニタ４０に表示して痛覚の判定を行っている。
【００５６】
次に本実施形態の効果を具体的に説明する。
このように、本実施形態によれば、測定対象者５の痛覚を、発汗量データ、血圧データ、脈拍データに加え皮膚温度データ、１心拍血流量データ、血中酸素飽和量のデータを加味して観察するようになっている。
すなわち、出願人の知見によれば、これら各パラメータはいずれも痛覚と関連性の高いものであることが判明しており、一つのパラメータのみに基づいて痛覚を判定するよりも複数のパラメータを用いたほうが誤差が少なく痛覚を高精度に把握することができる。
【００５７】
また、測定対象者５の痛覚の判定は、測定対象者５が痛覚を感じている際の各データ（観察値Ａｎ）及びこれと対応する各データの測定前平均値Ｋ２ｎとの比率に基づく痛覚レベル値Ｘｎによって判断される。すなわち、出願人の知見によれば、痛覚の測定に先立って測定対象者５を所定の時間安静状態に保持し、この安静状態に引き続き測定を行ったときには、痛覚を感じた際の観察値Ａｎの波高値である観察波高値Ａ１ｎは当該観察値Ａｎの安静状態における測定前平均値Ｋ２ｎと比例関係にある。
従って、痛覚の判定を各データの観察値Ａｎと安静状態における各データの測定前平均値Ｋ２ｎとの比較により行えば、天候、及び測定対象者５の体調などのばらつきを排斥することができ、測定対象者５の痛覚を高精度に把握することができる。そして、観察値Ａｎに合成データを選択することにより、複数のデータから得られる情報をひとつのデータにより得ることができる。
【００５８】
また、測定結果は痛覚レベル値Ｘｎとして得られ、更に、この痛覚レベル値Ｘｎと試験的に基準となる刺激を与えて測定した判定基準値Ｅｎとの比率が判定値Ｙｎとして表示されるようになっており、これにて、痛覚の度合いを判定できるようになっている。
更にまた、判定基準値Ｅｎがデータ処理装置１０に記憶されているため、痛覚の測定に先立って、サンプリングのための予備測定、すなわち、痛覚試験値Ｈｎ及び予備平均値Ｋ１ｎの測定を行う必要が必要がない。
尚、第１実施形態において、発汗量データの一定時間の累積値を水分量とし、これを所定の設定値と比較することで測定対象者が排便、排尿に耐えているとこを観察したが、この設定値は、一定時間と測定前平均値Ｋ２ｎとの積に基づいて算出すればよい。
【００５９】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００６０】
（１）本実施形態では、痛覚測定システム１においては、上記モニタ４０は直接データ処理装置１０に接続しているが、これは、例えばテレメータ装置又は電話回線用モデム等を使用して遠隔地で測定対象者５の痛覚の観察を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における、痛覚測定システムの構成図
【図２】発汗量測定装置の構成図
【図３】発汗量測定装置におけるカプセルの部分破断斜視図
【図４】脈拍測定装置の構成図
【図５】（ａ）発汗量データの推移を示すグラフ、（ｂ）循環器系データの推移を示すグラフ、（ｃ）合成データの推移を示すグラフ
【図６】（ａ）発汗量データを１分毎に積算して水分量とし、該水分量の推移を示すグラフ、（ｂ）水分量の合計量を示すグラフ
【図７】第３実施形態における、痛覚測定システムの構成図
【図８】（ａ）予備測定時のデータＤｎの推移を示すグラフ、（ｂ）観察値Ａｎの推移を示すグラフ、（ｃ）判定値Ｙｎの推移を示すグラフ
【符号の説明】
１…痛覚測定システム
５…測定対象者
１０…データ処理装置
２０…脈拍測定装置
３０…発汗量測定装置
４０…モニタ
【図１】
0003593519.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003593519.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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