(57)【要約】  本発明の目的は、簡素な装置構成と簡易な信号処理技術により、生理信号から簡単に血流量を計測することに関する。本発明では、血流量の測定時に、測定対象部位の皮膚表面を測定領域に接触させ、測測定対象部位の皮膚表面温度を測定する皮膚表面温度計を用意する。血流量の測定時には、測定対象部位に対して熱負荷を与え、熱負荷の印加終了後、測定対象部位の皮膚温度の温度変化に基づいて測定対象部位の血流量を測定する。
2010143251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
血流量の測定時に測定対象部位の皮膚表面を接触させる測定領域と、
前記測定領域に載置された前記測定対象部位の皮膚表面温度を測定する皮膚表面温度計と、
血流量の測定時に、前記測定対象部位に対して熱負荷を与える熱負荷印加部と、
前記熱負荷の印加終了後、前記測定対象部位の皮膚温度の温度変化を、前記皮膚表面温度計を通じて測定する温度変化測定部と
を有する血流量測定装置。
【請求項２】
環境温度と、核体温と、前記熱負荷の印加が終了した後の温度変化に基づいて、前記測定対象部位の血流量を演算する信号処理部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の血流量測定装置。
【請求項３】
前記測定領域のうち前記測定対象部位が配置される領域を除く領域部分に断熱材を配置する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の血流量測定装置。
【請求項４】
前記測定対象部位以外の熱が前記皮膚表面温度計の測定結果に影響しないように、前記皮膚表面温度計の周辺に断熱構造を配置する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の血流量測定装置。
【請求項５】
前記熱負荷印加部のうち測定対象部位と接触する部位の温度が、熱負荷の印加開始時に一定になるように監視する手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の血流量測定装置。
【請求項６】
熱負荷の印加中に前記熱負荷印加部を通じて移動された熱量が一定になるように監視する手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の血流量測定装置。
【請求項７】
前記熱負荷印加部は、測定対象部位の皮膚表面から熱を奪う熱吸収体である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の血流量測定装置。
【請求項８】
前記熱負荷印加部は放熱機構を有する
ことを特徴とする請求項７に記載の血流量測定装置。
【請求項９】
前記熱負荷印加部は、測定対象部位の皮膚表面に熱を加える熱印加手段である
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の血流量測定装置。
【請求項１０】
血流量の測定時に測定対象部位の皮膚表面を接触させる測定領域と、
前記測定領域に載置された前記測定対象部位の皮膚表面温度を測定する皮膚表面温度計と、
環境温度を測定する環境温度計と、
測定対象の核体温を測定する核温度計と、
血流量の測定時に、前記測定対象部位に対して熱負荷を与える熱負荷印加部と、
前記熱負荷の印加終了後、前記測定対象部位の皮膚温度の温度変化を、前記皮膚表面温度計を通じて測定する温度変化測定部と、
環境温度と、核体温と、前記熱負荷の印加が終了した後の温度変化に基づいて、前記測定対象部位の血流量を演算する信号処理部と、
演算により計算された血流量に関する測定結果を通知する手段と
を有する血流量測定装置。
【請求項１１】
環境温度を測定する処理と、
測定対象の核体温を測定する処理と、
血流量の測定時に、前記測定対象部位に対して熱負荷を与える処理と、
測定対象部位の皮膚表面を接触させる測定領域に載置された前記測定対象部位の皮膚表面温度の初期値を測定する処理と、
前記熱負荷の印加終了後、前記測定対象部位の皮膚表面温度の変化を測定する処理と、
環境温度と、核体温と、前記熱負荷の印加が終了した以降の皮膚温度の温度変化に基づいて、前記測定対象部位の血流量を演算する処理と
を有する血流量測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、経皮的に皮膚組織中の血流量を計測する技術に関する。例えば皮膚温度の計測によって血流量を計算する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
経皮的に皮膚組織中の血流量を計測する技術として、測定対象部位にレーザー光を照射する方法や熱伝導効果を利用する方法が知られている。【０００３】
前者の例の一つに、レーザー組織血流測定方法がある（特許文献１（図１）及び特許文献２（図１）を参照）。この方法の場合、測定対象部位（例えば皮膚）に対してレーザー光を照射したときに得られる反射光信号又は散乱光信号の強度に重畳する強度変化の周波数を分析することにより血流量を算出する。【０００４】
後者の例の一つに、交叉熱電対法（ユニークメディカル社製品UM-200A資料）がある。この方法は、測定対象となる部位の皮膚表面に加熱点とそれに近接する温度測定点を設け、加熱点における加熱と同時に温度測定点で温度測定を行って加熱量をフィードバック制御することにより皮膚表面温度が一定に保たれるようにする方法である。この方法の場合、加熱点での加熱量の変化は、その皮下における血流量に比例するという原理に基づいて血流量を算出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７５５９号公報
【特許文献２】特開平７−１１３７４３号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】S.Kashima et al.: Model for measurement of tissue oxygenated blood volume by the dynamic light scattering method, J.J.Appl.Phys.,31,4097-4102(1992)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、前述したいずれの方法の場合にも、計測装置の構成が複雑化する又は得られた測定信号に対する高度な信号処理技術の要求により装置の大型化と高コスト化が不可避の問題となっている。【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みて、簡素な装置構成と簡易な信号処理技術により、簡便に血流量の計測を行えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を実現するために、本発明は、測定対象部位である皮膚に対する熱負荷の印加を終了した直後から測定対象部位の皮膚温度が熱平衡状態へ回復する過程の温度プロファイルを計測し、計測結果に基づいて血流量を測定する手法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な装置構成と信号処理技術を用いながら、測定対象部位の血液量を計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】発明の実施の形態に係る血流量計測装置の概略構成を示す図である。
【図２】熱吸収体据え置き型の血流量計測装置の構成例を説明する図である。
【図３】熱吸収体スライド型の血流量計測装置の構成例を説明する図である。
【図４】接触型皮膚温度計を用いる血流量計測装置の構成例を説明する図である。
【図５】熱吸収体の構造例を説明する図である。
【図６】冷却部付熱吸収体の構造例を説明する図である。
【図７】放熱部と冷却部を取り付けた熱吸収体の構造例を説明する図である。
【図８】熱吸収体の他の構造例を説明する図である。
【図９】複数指計測型の血流量計測装置の構成例を説明する図である。
【図１０】医療用の表示画面例を示す図である。
【図１１】家庭用の表示画面例を示す図である。
【図１２】測定処理方法例を説明する図である。
【図１３】血流量の計算モデル例を説明する図である。
【図１４】血流量計算モデルと皮膚温度の回復過程を説明する図である。
【図１５】皮膚温度の測定プロファイルを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、発明に係る形態例を図面に基づいて説明する。なお、図面は、専ら発明の説明を目的として作図したものであり、既知や周知の技術との組み合わせや置換も可能である。
【００１３】
(基本原理)
冷水に浸す、お湯に浸す等のように指に熱負荷を与えた際に観測される表面温度の回復過程は、指内部の血流量（ω）に依存することが、文献（血流循環と生体熱輸送現象に関する数値と実験的研究：理研  賀纓  他）により報告されている。
【００１４】
例えば熱平衡状態にある指を冷水に一定時間浸し、その後、冷水から取り出して室温中で安静にする場合、指の表面温度は以下のように変化する。まず、指を冷水に浸すと、熱平衡状態にあった指表面の温度は、初期温度から一旦低下する。次に、指を冷水から出すと、指表面の温度はゆっくり回復し、最終的には初期温度に到達する。この回復過程において、血流量が多い場合と少ない場合で、温度変化の速度に差異が発生する。すなわち、血流量が多い場合の温度変化の速度は大きく、逆に、血流量が少ない場合の温度変化の速度は小さい。この現象は、熱負荷による指表面の温度の変化、特に熱負荷終了後の温度回復過程における温度測定プロファイルを利用して、指内部の血流が推定できることを示唆している。
【００１５】
以下の実施の形態では、手の指の表面温度の測定を通じて血流量を測定する装置の形態例を説明する。なお、以下の説明では専ら手の指の表面温度を測定する場合について説明するが、足の指先、手のひら、足の裏などセンサに接触できれば測定部位に制限はない。
【００１６】
（形態例１）
図１に、血流量測定装置の概略構成例を示す。形態例に係る血流量測定装置は、本体１０１、測定領域１０２、熱吸収体１０３、蓋１０４、環境温度計１０５、皮膚表面温度計１０６、可動板１０７、操作ボタン１０８、表示部１０９、ＬＥＤ１１０、断熱構造体１１１、信号処理部１１２、外部通信部１１３、核体温計１１４を有している。
【００１７】
形態例に係る本体１０１は概略直方体形状を有している。本体１０１は、プラスチック樹脂、金属その他で構成されている。測定領域１０２は、本体１０１の表面に配置される。測定領域１０２は、血流量の測定時に指を載置するのに用いられる。測定領域１０２のうち測定部位である指先の載置位置には穴１０２Ａが形成されている。この穴１０２Ａは、本体１０１の内部と通じている。
【００１８】
熱吸収体１０３には、皮膚表面から熱を効率的に奪うことができる熱伝導性に優れた材料を使用する。例えば金属、熱吸収ジェルゲルを使用する。この形態例における蓋１０４は回動自在に本体１０１の筐体に取り付けられている。蓋１０４は、血流量の測定時には測定領域１０２や環境温度計１０５を筐体表面に露出させるように回動され、非使用時や収納時には測定領域１０２や環境温度計１０５を覆うように回動される。もっとも、蓋１０４の開閉にはスライド機構を採用しても良いし、筐体から取り外せる構造であっても良い。蓋１０４を閉じることにより、埃等が穴１０２Ａを通じて筐体内部に進入するのを防ぐことができる。
【００１９】
環境温度計１０５は、血液量計測装置の使用環境である外気温を測定する温度計である。皮膚表面温度計１０６は、被測定部位である指先の温度を測定する温度計である。この形態例の場合、皮膚表面温度計１０６には非接触式の温度計を使用する。このため、皮膚表面温度計１０６は、本体１０１内のうち穴１０２Ａが見える位置に配置する。図１の場合、皮膚表面温度計１０６は、穴１０２Ａの鉛直下部に配置される。
【００２０】
可動板１０７は、熱吸収体１０３の負荷位置（熱吸収体１０３の表面と指が触れる位置）への移動と熱吸収体１０３の筐体内への移動に使用される可動部品である。可動板１０７は不図示の駆動機構によって可動される。可動板１０７は、例えば皮膚温度の測定時には熱吸収体１０３を測定位置から退避させ、熱負荷の印加時には熱吸収体１０３を測定位置に位置決めするように駆動される。図１の場合、熱吸収体１０３が取り付けていない一端側で、可動板１０７は筐体内壁に回動自在に取り付けられており、回動角は不図示のモーター等により調整される。図１では可動板１０７の可動方向を矢印で示している。
【００２１】
操作ボタン１０８は、信号処理部１１２やコンピュータシステムに対する指示入力や電源の供給／供給停止を操作するためのボタンである。例えば表示部１０９に表示する内容の切り替え（測定結果、履歴）や時間設定に使用する。なお、操作ボタン１０８は、スイッチとして構成することもできる。
【００２２】
表示部１０９は、計測手順や計測結果の表示に使用される表示デバイスである。例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイを使用する。ＬＥＤ１１０は、計測時間や測定の進行状況を利用者に教示するために使用される。図１の場合には、点灯の数により４段階の情報を教示する。もっとも、ＬＥＤ１１０の数は４個に限らない。また、ＬＥＤ１１０の発光色や点灯状態の変更（例えば点滅）によって必要な情報を利用者に教示する手法を採用しても良い。また、ＬＥＤ１１０を配置せずに音（音声を含む。）や表示部１０９の表示内容を通じて計測時間や測定の進行状況を利用者に通知する手法を採用することもできる。
【００２３】
断熱構造体１１１は、皮膚表面温度計１０６に対して信号処理部１１２等の熱が影響するのを防ぐために配置される。図１の場合、断熱構造体１１１は、筐体内部の主要な発熱源と皮膚表面温度計１０６の配置される空間とを仕切るように配置される。信号処理部１１２は、測定された温度に基づいた血流量の演算や測定動作に伴う内部システムの制御を実行する。信号処理部１１２は、例えばコンピュータシステムで構成される。この形態例の場合、信号処理部１１２は、血流量の測定動作の進捗に伴って、可動板１０７の可動位置やＬＥＤ１１０の点灯状態を制御する。制御に必要なプログラムは不図示の記憶装置に格納されている。また、血流量の測定に関連して各温度計から適時又は継続的に測定される温度も不図示の記憶装置に格納されている。外部通信部１１３は、外部装置との通信に使用されるインターフェースである。
【００２４】
核体温計１１４は、被験者の核体温を測定する温度計である。核体温は、中核温や深部温とも呼ばれる。核体温計１１４には測定部位に応じた体温計が用いられる。測定部位には、例えば舌下、内耳、脇、直腸などがある。なお図１の場合には、血流量測定装置内に環境温度計１０５や核体温計１１４を一体的に配置しているが、環境温度や核体温は他の温度計を用いて測定された値が外部通信部１１３を通じて取得する方式を採用しても良いし、被験者自身が操作ボタン１０８等を通じて手入力する方式を採用しても良い。
【００２５】
続いて、形態例に係る血流量測定装置による温度の計測方法を示す。この形態例の場合、指の皮膚表面の温度の測定について説明する。皮膚表面の温度は、皮膚表面温度計１０６が測定する。まず、測定領域１０２に指を載せた状態で、熱負荷を加える前の初期温度（熱平衡状態の温度）が測定される。次に、可動板１０７により熱吸収体１０３が測定領域１０２の穴１０２Ａに位置決めされる。これにより、熱吸収体１０３の表面が指の皮膚表面に接触し、皮膚温度を奪う。この熱負荷の印加は、予め設定された一定時間について実行される。
【００２６】
一定時間の熱負荷の印加が終了すると、熱吸収体１０３は可動板１０７によって穴１０２Ａから退避位置に退避される。この熱吸収体１０３の退避と同時に、皮膚表面温度計１０６による皮膚表面温度の測定が開始される。この測定は、熱負荷の印加後の回復過程における温度プロファイルの測定である。従って、皮膚温度の測定は連続的に実行される。好ましくは、初期温度に戻るまで温度の測定が継続される。
【００２７】
以上説明した皮膚温度の測定が終了すると、続いて核体温計１１４を用いた核体温の測定と環境温度計１０５を用いた環境温度（室温）の測定とを実行する。これら３種類の温度計で測定された各温度は信号処理部１１２に与えられ、後述する演算処理に基づいて血流量として計算される。なお、この形態例の場合には、皮膚温度の測定後に核体温と環境温度を測定しているが、３種類の温度を測定できれば良いので測定順序は、前述した順番に限らない。
【００２８】
次に、皮膚温度の回復過程の温度プロファイルに基づいて血流量を測定する方法について示す。図１５に、血流計測時における皮膚温度の変化と室温との時系列データ例を示す。前述したように、図中の皮膚温度のうち回復過程における温度変化の速度が血流量に応じて異なる特性がある。図１３に、血流量を導出する計算モデルを示す。図１３（Ａ）は指が熱吸収体に接触する前の計算モデルであり、図１３（Ｂ）は指が熱吸収体に接触した後の計算モデルである。
【００２９】
なお、図中のＴａは血流温度（核体温）、Ｔｓは皮膚温度、Ｔｒは室温である。また、Ｒ１は内部熱抵抗、Ｒ２は皮膚表面の空気に対する熱抵抗、Ｃ１は皮膚表面組織の熱容量である。因みに、Ｒ１は、熱伝導率（血流量ωに比例する成分を含む。）に反比例する特性を有する。また、図１３（Ａ）では、熱吸収体１０３と接触する以前における指の皮膚温度は室温に飽和しているものとし、このときの皮膚温度をＴｓ（０）で表している。また、図１３（Ｂ）では、熱吸収体１０３が皮膚温度にｔ１時間接触した後の皮膚温度をＴｓ（ｔ１）で表している。図１４（Ａ）に、図１３に示す計算モデルの等価回路を示し、図１４（Ｂ）に指温度回復の様子を示す。
【００３０】
時間ｔ＝０とｔ＝∞のとき、指の皮膚温度は室温と平衡状態にある。この状態の場合、等価回路の容量Ｃ１は充電状態にあると考えられる。従って、図１４の回路図より、次式が成立する。
【数１】
2010143251.tif 000003
【００３１】
皮膚表面温度がＴｓ（ｔ１）からＴｓ（０）まで回復する過程では、図１４（Ｂ）に示したように、時定数τ＝Ｒ１・Ｃ１に従って温度が上昇する。このため、（式１）と合わせて、次式が成立する。
【数２】
2010143251.tif 000004
【００３２】
なお、Ｔａ、Ｒ１、Ｒ２、Ｃ１の値は、実際の装置構成に応じた最適解を試行錯誤的に求められているものとする。ここで、Ｒ１∝１／ωである。すなわち、Ｒ１は血流量ωに比例する。従って、信号処理部１１２は、各温度計で測定された温度を式２に与え、当該式２を満たすＲ１を演算により求めることにより、被験者の手の指先の血流量を求める。
【００３３】
図１２に、形態例に係る血流量測定装置で実行される血流量の測定手順の一例を示す。操作用ボタン１０８に対する操作入力に伴って血液量の計測が開始されると、信号処理部１１２は、ＬＥＤ１１０や表示部１０９等を通じて計測開始を被験者に提示する（ステップＳ１）。
【００３４】
計測開始が提示されると、被験者は、指を測定領域１０２に載せる。このとき、信号処理部１１２は、皮膚の初期温度を計測すると共に、環境温度計１０５で室温を計測する(ステップＳ２)。次に、皮膚の熱を奪うため、信号処理部１１２は、可動板１０７を駆動制御して熱吸収体１０３を一定時間皮膚に接触させる（ステップＳ３）。
【００３５】
一定時間が経過すると、信号処理部１１２は、可動板１０７を駆動制御して熱吸収体１０３を皮膚から退避させる（ステップＳ４）。この退避直後から、信号処理部１１２は、熱吸収体１０３によって熱が奪われることによって低下した皮膚温度が回復する様子を皮膚表面温度計１０６にて計測する（ステップＳ５）。このとき、信号処理部１１２は、環境温度計１０５を通じて室温も計測し、測定中における室温の安定性をチェックする。
【００３６】
皮膚表面温度が回復すると、信号処理部１１２は、ＬＥＤ１１０や表示部１０９を通じて核体温の計測を被験者に提示し、核体温計１１４を通じて被験者の核体温を測定する（ステップＳ６）。
【００３７】
核体温の測定も終了すると、信号処理部１１２は、ＬＥＤ１１０や表示部１０９を通じて計測の終了を被験者に提示する（ステップＳ７）。この後、信号処理部１１２は、測定された温度を（式２）に与え、前述したように血流量ωに比例するＲ１の値を求める（ステップＳ８）。Ｒ１の値が求まると、信号処理部１１２は、算出されたＲ１の値に応じて求められた血流量に関する情報を表示して一連の処理を終了する（ステップＳ９）。なお、血流量の測定に関連して発生する操作や指示は、蓋１０４の開閉、ブザー音、音声ガイド等を通じて実施することもできる。なお、環境温度や核体温の測定タイミングは必ずしも図１２の手順に限られるものではない。
【００３８】
以上説明したように、この実施の形態に係る血流量測定装置の場合には、熱吸収体１０３の接触により指の皮膚表面に熱負荷を与え、その後、指の皮膚温度が回復する過程の温度プロファイルを継続的に測定することにより血流量を測定する。このため、装置構成と信号処理を従来技術に比して簡素化することができる。
【００３９】
また、この実施の形態に係る血液量測定装置の場合には、回動型の蓋１０４を用いるので、穴１０２Ａの下部に位置する皮膚表面温度計１０６に埃等が付着するのを回避できる。この構造により、皮膚表面温度計１０６による検出精度の低下を避けることができる。また、埃等が電子部品や駆動機構に付着して動作不良を発生するのを避けることができる。
【００４０】
（形態例２）
図２に、血流量測定装置の他の概略構成例を示す。図２には、図１との対応部分に同一符号を付して示している。図２に示すように、基本的な装置構成は、形態例１と同じである。
【００４１】
この形態例に係る血流量測定装置と形態例１との違いは、熱吸収体１０３を本体１０１の表面に固定的に配置する点である。図２の場合には、測定領域１０２との並び位置に熱吸収体１０３を配置する。
【００４２】
この形態例の場合も、基本的な温度の測定手順は形態例１と同じである。ただし、熱吸収体１０３が固定であるため、指と熱吸収体１０３との接触タイミングを自動的に制御することができない。そこで、この形態例の場合には、表示部１０９の表示内容やＬＥＤ１１０の点灯状態の制御を通じて接触タイミングを使用者に通知する手法を採用する。勿論、この通知に関する制御は信号処理部１１２を通じて実現される。
【００４３】
以下では、皮膚温度を計測する方法を説明する。まず、表示部１０９やＬＥＤ１１０による合図によって、被験者は、測定領域１０２に手の指を載せる。このとき、皮膚表面温度計１０６は、合図に連動して皮膚温度の初期値を測定する。
【００４４】
次に、表示部１０９やＬＥＤ１１０の通知態様が変化する。被験者は、この通知態様の変化を合図として、測定領域１０２に載せていた指を熱吸収体１０３の表面に移動させる。
【００４５】
一定時間が経過すると、表示部１０９やＬＥＤ１１０の通知態様が更に変化する。被験者は、この通知態様の変化を合図として、熱吸収体１０３に載せていた指を測定領域１０２に移動させる。この後、皮膚表面温度計１０６は、皮膚温度が回復過程における温度変化を測定する。
【００４６】
以上のように、この形態例の場合には、被験者自身が、血流量の測定プロセスの進捗に応じて被測定対象である指を移動させる必要がある以外は、形態例１と全く同様の手順により血流量を測定することができる。
【００４７】
なお、この形態例の場合には、熱吸収体１０３が筐体表面に配置されているので、熱吸収体１０３が汚れた場合にクリーニングすることができる。また、熱吸収体１０３が破損した場合や機能が低下した場合にも簡単に交換することができる。また、素材の異なる熱吸収体１０３と交換することで、冷却効果を調整することもできる。
【００４８】
さらに、この形態例の場合には、可動部品である可動板１０７が不要であるので、装置構成が簡単になり、故障の可能性を一段と減らすことができる。また、この形態例の場合、熱吸収体１０３のサイズを穴１０２Ａの大きさと関係なく定めることが可能になる。形態例１の場合、熱吸収体１０３の表面を指と接触させるために、穴１０２Ａより小さい形状である必要があった。
【００４９】
しかし、この形態例の場合、穴１０２Ａのサイズとの関係により熱吸収体１０３のサイズを決める必要がないため、形態例１の場合よりも熱吸収体１０３の表面サイズを大きくすることができる。従って、指との接触面積を簡単に大きくすることができる。また、熱吸収体１０３の熱容量も簡単に大きくできる。結果的に、この形態例の場合には、熱吸収体１０３による熱吸収効果を高めることができる。このことは、熱負荷を印加する時間を短縮できることを意味する。
【００５０】
（形態例３）
図３に、血流量測定装置の他の概略構成例を示す。図３には、図１との対応部分に同一符号を付して示している。図３に示すように、基本的な装置構成は、形態例１と同じである。
【００５１】
この形態例に係る血流量測定装置と形態例１との違いは、熱吸収体１０３の移動に熱吸収体用ガイド３０１を使用する点である。すなわち、この形態例の場合、熱吸収体１０３又はその台は、熱吸収体用ガイド３０１に沿って搬送される。この際、熱吸収体１０３の移動に必要な筐体の厚み方向の空間長は、可動板１０７を回動駆動する場合に比して小さく済む。従って、この形態例の構造を採用することにより、血流量測定装置の図中Ａ−Ａ断面図の高さ方向の長さを小さくすることができる。すなわち、血流量測定装置の体積を小さくすることができる。
【００５２】
（形態例４）
図４に、血流量測定装置の他の概略構成例を示す。図４には、図２との対応部分に同一符号を付して示している。図４に示すように、基本的な装置構成は、形態例２と同じである。
【００５３】
この形態例に係る血流量測定装置と形態例２との違いは、皮膚表面温度計１０６に代えて接触温度計４０１を使用する点である。なお、この形態例の場合には、測定領域１０２の近傍に固定式の熱吸収体１０３を配置するため、形態例２の場合と同様に被験者自身が指を移動する必要がある。
【００５４】
因みに、接触温度計４０１は、一般に安価であるので、非接触型の温度計を用いて皮膚表面の温度を測る場合に比して装置コストを低下させることができる。また、接触温度計４０１そのものが筐体表面に配置されるので形態例２の場合に比してメンテナンスも容易になる。また、非接触型の温度計の場合のように、測定に適した距離だけ温度計と指との間に距離を設ける必要がないので、その分、血流量測定装置の体積を小さくすることができる。
【００５５】
なお、この形態例の場合、接触温度計４０１を環境温度計１０５と兼用することもできる。この場合、血流量測定装置に搭載する温度計の数を、他の形態例に比して１つ削減できる。
【００５６】
（形態例５）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、測定領域１０２の表面に断熱材を配置する。形態例１〜４のいずれの形態例の場合にも、指の皮膚温度を測定する間、測定箇所の周囲の部分で指は測定領域１０２と接触する。測定領域１０２の材質にもよるが、接触部分では指との間で熱の移動が発生する。特に、熱の移動が大きい場合には、測定される皮膚温度への影響を無視できなくなる。そこで、測定領域１０２のうち、少なくとも指と触れる可能性のある部分を断熱材で覆い、皮膚温度の測定中における指と測定領域１０２（または装置本体）との間の熱移動を極力小さくする。この形態例の場合、前述した４つの形態例に係る血流量測定装置よりも測定精度を高めることができる。
【００５７】
（形態例６）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、図５に示すような断面が凸形状の熱吸収体１０３を使用する。図５（Ａ）は、被験者の指が接触する側（筐体表面側）から見た図であり、図５（Ｂ）はＡ−Ａ断面図である。図５の場合、熱吸収体１０３は、径の異なる円柱を２段重ねた構造を採用する。径の小さい方の円柱が皮膚との接触面となる。なお、指との接触する部分の面積は、指先等の狭い範囲に適応できるサイズにする。
【００５８】
図５の場合には、上段と下段の両方を円柱で構成しているが、角柱その他の形状でも勿論構わない。また、上段と下段で形状が異なっていても良い。ただし、熱吸収体１０３の熱容量を大きくする観点から考えると下段側の体積が上段側の体積よりも大きい方が望ましい。また、図５のように２段構造とするのではなく、熱吸収体１０３は、円錐形その他の錐体形状の上部を底面と並行に切り取った形状でも良い。
【００５９】
なお、熱吸収体１０３の素材は、熱伝導率を考えると金属体が好ましい。例えば熱伝導率の良い銅、金、銀やこれらを含む合金が好ましい。もっとも、熱吸収体１０３の大きさによってはＡＢＳ樹脂等を使用しても構わない。
【００６０】
（形態例７）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、効率良く皮膚表面から熱を奪うため、熱吸収体１０３を加熱又は冷却する構造を追加する。図６に、熱吸収体１０３に冷却機構を取り付けた場合の構造例を示す。図６は、形態例６（図５）で採用した熱吸収体１０３の下段側表面に冷却ゲル６０３を挟んでペルチェ素子６０４を貼り付けた構造例を示す。ペルチェ素子６０４が冷却構造体である。また、冷却ゲル６０３は、熱吸収体１０３の熱を効率的にペルチェ素子６０４に逃がすのに用いられる。
【００６１】
（形態例８）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、熱吸収体１０３の冷却効果を監視して皮膚温度の測定精度を高める仕組みを採用する。具体的には、熱吸収体１０３のうち皮膚と接触する端面付近に温度計６０１を配置し、吸収した熱を放射する側の端面付近に温度計６０２を配置する。温度計６０１及び６０２には、例えばサーミスタを使用する。
【００６２】
この形態例の場合、信号処理部１１２が、温度計６０１と６０２の温度をそれぞれ検出する。この形態例の場合、信号処理部１１２は、皮膚と接触する側の温度計６０１の温度がある一定の温度になったか否かによって血流量の測定プロセスを開始するか否かを判定する。温度が安定していない状態で血流量の測定プロセスを開始すると外因によって血流量の測定精度が低下する可能性があるためである。
【００６３】
また、信号処理部１１２は、血流量の測定プロセスを開始するか否かを判定する際、温度計６０１の温度が室温より低いか否かも判定する。熱吸収体１０３の温度が室温より高いと皮膚温度を効果的に吸収できず、測定条件を満たさないためである。
【００６４】
また、血流量の測定プロセスが開始され、熱吸収対１０３と皮膚との接触が行われると、信号処理部１１２は、温度計６０１及び６０２の温度差を計測することにより、熱吸収体１０３に移動した熱量を計算する。なお、温度差に基づいた移動熱量の計算は既知であるので説明を省略する。この形態例の場合、信号処理部１１２は、指から熱吸吸収体１０３に移動した吸収量が事前に定めた閾値を越えることを条件に、指との接触位置から熱吸収体１０３を退避させる。このような制御を採用することにより、同じ条件で血流量を測定することが可能になる。その結果、血流量ωの測定精度を向上することができる。
【００６５】
（形態例９）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、測定開始時における熱吸収体１０３の温度や熱量の熱負荷を加えている間の熱移動量を一定値に積極的に制御する方式を採用する。この例の場合、熱吸収体１０３の冷却にはペルチェ素子（図６）や空冷ファンを使用する。また、熱吸収体１０３の加熱には不図示のヒーターを使用する。信号処理部１１２によって、積極的に温度を管理することにより、血流量の測定開始時における温度を積極的に最適な温度に制御することができる。ここでの最適値は、室温との関係も考慮して設定された値であることが望ましい。
【００６６】
また、形態例８の場合には、指と熱吸収体１０３との接触時間の調整によって移動熱量が一定になるように制御しているが、この形態例の場合には例えば接触時間が一定の場合にも熱吸収体１０３の冷却又は過熱により一定の接触時間内に移動する熱量を一定にすることが可能になる。いずれにしても、測定条件を同じにできることで、血流量ωの測定精度を向上することができる。
【００６７】
（形態例１０）
この形態例に係る血流量測定装置の場合には、放熱効果を更に高める構造を採用する。具体的には、図７に示すように、熱吸収体１０３に対して放熱ファン７０１と放熱フィン７０２を取り付ける構造を採用する。なお、図７の場合には、形態例７（図６）の構造に放熱ファン７０１と放熱フィン７０２を取り付けた例を示している。なお、放熱ファン７０１だけを取り付ける構造も可能である。また、放熱フィンに代えて放熱用の金属板を取り付けても良い。いずれにしても、前述した形態例に比して、熱吸収体１０３の放熱効率を向上することができる。方熱効率の向上により、血流量測定装置による再計測までに要する時間を短縮することができ、計測効率を向上できる。
【００６８】
（形態例１１）
この形態例１１の場合には、熱吸収体１０３に使用して好適な他の構造例を示す。図８（Ａ）〜（Ｆ）に熱吸収体１０３の構造例を示す。それぞれ、上段側が熱吸収体１０３を上面側から見た図であり、下段側がＡ−Ａ断面図である。因みに、図８（Ａ）に示す熱吸収体１０３ａは、形態例６で説明した円柱の２段重ねたタイプである。図８（Ｂ）に示す熱吸収体１０３ｂは、やはり形態例６で説明した円錐上部を底面と平行に切り落としたタイプである。図８（Ｃ）に示す熱吸収体１０３ａは、形態例１で説明した円柱タイプである。これらの形状を適用する血流量測定装置の筺体サイズ、筺体との取り付け方式や駆動機構、筺体内のレイアウトに応じて選択的に使用する。なお、図８（Ｄ）〜（Ｆ）は、それぞれ図８（Ａ）〜（Ｃ）のうち皮膚との接触面を曲面形状に加工したタイプである。接触面を曲面形状に加工することにより皮膚との密着度を高め、吸熱効果を高めることができる。
【００６９】
（形態例１２）
図９に、血流量測定装置の他の概略構成例を示す。図９には、図１との対応部分に同一符号を付して示している。もっとも、図２に示す血流量測定装置のように固定式の熱吸収体１０３を用いる場合にも応用可能である。この形態例に係る血流量測定装置の場合、筺体上に測定領域１０２を２つ並べて配置する。勿論、筺体の内部には、熱吸収体１０３を測定位置と退避位置との間で移動させる機構部としての可動板１０７が配置される。
【００７０】
この形態例の場合、測定領域１０２が２つあるので、例えば隣同士に位置する２本の指の血流を測定できる。また例えば右手と左手の各１本の指の血流を測定できる。また例えば隣合う又は近傍に位置する皮膚の血流を測定することができる。なお、血流の測定は同時に行っても良いし、時間差で実行しても良い。いずれにしても複数個所で血流量を測定できることにより、測定位置に依存した血流量のバラツキを平均化することができる。結果的に、被験者についての血流量の測定結果の信頼性を高めることができる。また、被験者に対する血流量の計測を複数回実行し、それらの平均値を信号処理部１１２で計算する場合に比して、平均値が算出されるまでの測定時間長を短縮することができる。
【００７１】
また、測定領域１０２を複数配置することにより、いずれかの測定領域１０２についての測定が失敗した場合でも、その他の測定領域１０２についての測定結果を利用することができる。
【００７２】
（形態例１３）
前述した血流量測定装置の場合には、信号処理部１１２において、測定された３種類の測定温度に基づいて血流量を計算する場合について説明した。しかし、測定温度のデータや計測された血流量は、外部通信部１１３を通じて通信可能な他の計測装置の別の指標と連動させても良い。また、前述した血流量測定装置の機能は、他の指標を示す装置の機能を搭載しても良いし、反対に他の指標を示す装置の内部に血流量測定装置を一体的に取り付けても良い。因みに、ここでの他の指標には、例えば代謝、温熱感覚、ストレス、自律神経の働きなどが考えられる。また、外部通信部１１３は、測定された温度や計算した血流値を外部に出力するのに用いるだけでなく、血流量測定装置に対する各種の設定値の受信等に用いてもよい。
【００７３】
（形態例１４）
図１０及び図１１に、信号処理部１１２による測定結果の表示例を示す。図１０は、測定された血液量ωを実数値として表示する例である。この表示は、例えば医療機関で使用する血流量測定装置に適している。図１１は、測定された血流量ωを前回値や平均値との比較によって表示する例である。例えば「血流量は（前回値より）少ないです」、「血流量は（前回値）より多いです」などのレベル分けで表示する。ここでの平均値は、特定個人の過去の測定結果の平均値だけでなく、性別や年代別等に統計的に求められた平均値も含まれる。この表示は、非医療機関で使用する血流量測定装置に適している。表示には、色分けやその他の表示形態を組み合わせても良い。
【００７４】
（形態例１５）
前述した形態例の場合には、いずれも皮膚表面温度に与える熱負荷が冷却の場合について説明した。しかしながら、熱負荷は加温でも良い。皮膚表面を加温には、ヒーターや温風発生部を用いれば良い。なお、熱負荷が加温の場合にも、適用する原理は全く同じであり、熱負荷の印加後に皮膚表面の温度が熱平衡状態に戻る過程における温度変化を測定すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
従来より、身体の各部位の血流量は体調や健康などに関係する指標を表すことが知られている。例えば抹消血流が悪化すると、冷えや痺れ、皮膚障害を起こす。また、抹消血管障害に伴うヒビ、アカギレなどを起こす。また、交感神経はアドレナリンを放出する。アドレナリンは血管を収縮させる作用があるため、交感神経の緊張が続き結果的に全身の血行障害がおこる。つまり抹消血流を計測して自律神経の活性度の状態を分析することができる。さらに運動負荷試験やリハビリなどの効果をみるために末梢血流を観察しようという動きも高まっている（http://ci.nii.ac.jp/naid/110002521799/電磁誘導を用いた非観血末梢血流監視システム）。このように血流そのものを簡易に計測することで健康チェック、ストレスチェックなどの装置として使用できる。
【符号の説明】
【００７６】
１０１…本体、１０２…測定領域、１０３…熱吸収体、１０４…蓋、１０５…環境温度計、１０６…皮膚表面温度計、１０７…可動板、１０８…操作ボタン、１０９…表示部、１１０…ＬＥＤ、１１１…断熱構造体、１１２…信号処理部、１１３…外部通信部、１１４…核体温計、３０１…熱吸収体用ガイド、４０１…接触温度計、６０１、６０２…温度計、６０３…冷却ゲル、６０４…ペルチェ素子、７０１…放熱フィン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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