(57)【要約】物理的な体の内部温度のまたは熱的な抵抗力の非侵襲測定装置であって、前記体は本質的に一定の内部温度を有する内部領域、および、表面温度を有する外部表面間の熱伝導媒体から構成される。前記装置は、前記外部表面への取付けのための少なくとも１つの接触部材、および、周囲の熱的な状態から前記接触部材を本質的に熱的に絶縁するための絶縁カバーからなるパッチ；前記パッチ上で１つ以上の熱量を得るためのリーダ；前記内部領域の前記内部温度、または、前記伝導媒体の前記熱的な抵抗力を導くため、熱量を処理する処理ユニットから構成される。【選択図】図３Ａ
2008503307.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物理的な体の内部温度のまたは熱的な抵抗力の非侵襲測定装置であって、前記体は本質的に一定の内部温度を有する内部領域、および、表面温度を有する外部表面間の熱伝導媒体から構成され、前記装置は、前記外部表面への取付けのための少なくとも１つの接触部材、および、周囲の熱的な状態から前記接触部材を本質的に熱的に絶縁するための絶縁カバーからなるパッチ；前記パッチ上で１つまたはそれ以上の熱量を得るためのリーダ；前記内部領域の前記内部温度、または、前記伝導媒体の前記熱的な抵抗力導くため、前記少なくとも１つまたはそれ以上の熱量を処理する処理ユニットからなる非侵襲測定装置。
【請求項２】
気体が前記絶縁カバーおよび前記接触部材の間で提供される、請求項１による装置。
【請求項３】
前記気体は赤外放射を透過する、請求項２による装置。
【請求項４】
前記気体は空気である、請求項３による装置。
【請求項５】
真空が前記絶縁カバーおよび前記接触部材の間で提供される、請求項１による装置。
【請求項６】
前記パッチが、異なる測定位置が前記外部表面上の異なる熱的な境界条件を容易にすることにおいて特徴付けられる複数の測定位置の少なくとも１つからなる、請求項１による装置。
【請求項７】
前記パッチが３つの測定位置からなる、請求項６による装置。
【請求項８】
前記測定位置が、異なる熱伝導率、異なる厚みまたは異なる放射率からなり、したがって前記外部表面上の異なる境界条件を容易にしている特性の集団から選択される異なった特性を有することにより特徴付けられる、請求項６による装置。
【請求項９】
前記パッチが、各々の測定位置は前記外部表面上の異なる熱的な境界条件を容易にする２つまたはそれ以上の測定点を容易にすることにおいて特徴付けられる複数の測定位置のうちの少なくとも１つからなる、請求項６による装置。
【請求項１０】
前記異なる熱的な境界条件は、異なる熱伝導率または異なる厚みからなる特性の集団から選択される異なった特性を有するものとして特徴付けられる、請求項９による装置。
【請求項１１】
前記測定位置は断熱材によって分離される、請求項９による装置。
【請求項１２】
前記２つまたはそれ以上の測定点は、二次元の効果を取り除くまたは非常に減少させるため、隣接した測定位置を分離す前記距離より本質的に短い距離によって分離される、請求項９による装置。
【請求項１３】
前記パッチが、各々の測定位置のための熱的に分離された熱または温度変換器の少なくとも１つの対を備え、各々の変換器は前記リーダが読み込みのために接触することができる前記パッチの外部端末への導線を備える、請求項７による装置。
【請求項１４】
前記リーダは赤外放射計である、請求項１による装置。
【請求項１５】
前記絶縁カバーは、前記放射計がそれを通して前記パッチ上で１つまたはそれ以上の熱量を得ることができる接触点を備える、請求項１４による装置。
【請求項１６】
前記接触点の位置は、ウインドウ、開口、ダイヤフラムまたはシャッタからなる集団から選択される、請求項１５による装置。
【請求項１７】
前記接触部材は、本質的に低い熱的な抵抗力および本質的に低い放射率の１つの位置からなり、前記カバーは低い放射率を有し、また前記カバーは、横方向の熱流束を避けるために十分大きく、このことにより、熱的な定常状態における前記接触部材上の前記温度を本質的に前記内部温度に等しくさせるのを可能にする、請求項１による装置。
【請求項１８】
ユーザによる調整、前記リーダの動作、および、前記算出された内部温度の通知を可能にするユーザ・インタフェースをさらに備える、請求項１による装置。
【請求項１９】
前記パッチは、前記物理的な体についの識別情報をさらに備え、前記リーダは、識別情報を読み込むための手段をさらに備える、請求項１による装置。
【請求項２０】
前記識別情報を読み込むための前記手段はバーコードリーダである、請求項１９による装置。
【請求項２１】
前記パッチは患者の識別情報を含む、請求項１９による装置。
【請求項２２】
前記接触部材は前記外部表面に前記接触部材を固着する接着材料を備える、請求項１による装置。
【請求項２３】
前記パッチは少なくとも１つの粘着性の表面を備える、請求項１による装置。
【請求項２４】
前記リーダは、格納またはさらなる処理のため、他の装置へのデータ通信インタフェースを備える、請求項１による装置。
【請求項２５】
前記処理ユニットはデータ通信インタフェースを備える、請求項１による装置。
【請求項２６】
前記パッチは前記リーダの適当な整列のための調節器をさらに備える、請求項１による装置。
【請求項２７】
前記リーダは、読み込み間、前記パッチと接触する読出端部をさらに備え、前記読出端部は使い捨てのカバーを備える、請求項１による装置。
【請求項２８】
前記リーダは、読み込みの間、前記パッチと接触する読出端部をさらに備え、前記読出端部は使い捨てのカバーを備え、前記使い捨てのプローブ・カバーは、前記パッチの外部の前記端末への電気的接触を可能にする電気伝導性被覆を備える、請求項１３による装置。
【請求項２９】
物理的な体の内部温度のまたは熱的な抵抗力の非侵襲測定方法であって、前記体は本質的に一定の内部温度を有する内部領域、および、表面温度を有する外部表面の間の熱伝導媒体から構成され、少なくとも１つの接触部材、および、前記外部表面と接触する前記接触部材を有する絶縁カバーからなり、前記接触部材の熱的な定常状態への到達を可能にするパッチの配置、リーダを用いた前記パッチ上の１つまたはそれ以上の熱量の取得；前記内部領域の前記内部温度または前記伝導媒体の前記熱的な抵抗力を導くため、処理ユニットでの前記少なくとも１つまたはそれ以上の熱量の処理からなる方法。
【請求項３０】
前記物理的な体の前記熱的な抵抗力の測定からなる、請求項２９による方法。
【請求項３１】
前記パッチ上の複数の測定位置での熱量の取得；および、前記伝導媒体の前記内部温度または前記熱的な抵抗力を導くため、ｑ“ｋ＝（Ｋｅｆｆ／ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓ）によって提供される各々の位置での関係式を用いた複数の測定位置に関する一組の式の解答からなり、ここで、ｑ“ｋは、前記熱伝導媒体全体の熱流束であり、Ｋｅｆｆは、前記熱伝導媒体の有効伝導率であり、ΔＸは、前記熱伝導媒体の厚みであり、Ｔｓは、前記皮膚表面で測定される温度であり、Ｔｄｅｅｐは、前記内部温度であるような、請求項２９による方法。
【請求項３２】
熱量の取得の、前記パッチ上の複数の測定位置の各々での異なる測定点での実行、ｑ“＝Ｋｓｉ／ΔＸｓｉ（Ｔｓｉ−Ｔｃｉ）＝（Ｋｅｆｆ／ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓｉ）、（Ｔｓｉ−Ｔｃｉ）＝ΔＴ，によって提供される各々の位置の関係式を用いた前記伝導媒体の前記内部温度または熱的な抵抗力を導くため、複数の測定位置に関する一組の式の解答からなり、ここで、ｑ“は前記熱流束であり、Ｋｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓの前記接触部材の伝導率であり、ΔＸｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓにある前記接触部材の厚みであり、Ｔｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓの前記接触部材の温度であり、Ｔｃｉは、ｉ番目の位置の点Ｃにある前記接触部材の温度であり、Ｋｅｆｆは、前記熱伝導媒体の有効伝導率であり、ΔＸは、前記熱伝導媒体の厚みであり、Ｔｄｅｅｐは、前記内部温度であるような、請求項２９による方法。
【請求項３３】
前記接触部材は、その上の前記温度を本質的に前記内部温度に等しい定常状態にあるのを可能にする本質的に低い熱的な抵抗力の１つの位置からなり、そして、温度を導く前記ステップは、前記内部温度を前記外部温度と本質的に同等にさせることから構成される、請求項２９による方法。
【請求項３４】
前記内部温度の誘導は、所定の検量表からの周知の修正値の追加を含む、請求項２９による方法。
【請求項３５】
請求項２９の方法であって、さらに前記接触部材の熱流束の繰り返しでの決定、および、前記熱流束が本質的に一定である場合、前記接触部材が熱的な定常状態に達したかどうかの指示からなる方法。
【請求項３６】
請求項２９の方法であって、さらに前記接触部材の温度の繰り返しでの決定、および、前記温度が本質的に一定である場合、前記接触部材が熱的な定常状態に達したかどうかの指示からなる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速かつ正確な温度測定に関する。特に、対象の表面温度の測定に基づいて対象の内部温度を算出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
物理的対象物の内部温度は、伝導ベースの装置または放射ベースの装置を使用して測定されるので、対象の外部表面温度から決定されることができる。測定される対象は、本質的に安定した状態の内部温度を有する内部および外部表面を有する想定される。このような対象の内部温度を知ることが望ましい多くの例が存在する。例：危険な化学製品を保つタンク内部における安全なレベルの監視、家畜の授精の準備ができているかの決定、または、病院において患者の体温の検査。
【０００３】
本願明細書のこの背景部分は、対象の温度測定の一般的な用途である人体の温度測定方法を検討し、従来技術における技術を説明する。
【０００４】
伝導ベースの測定において、温度計プローブは、測定の全体の間、体と接触しなければならない。体温測定は、中心の体温にきわめて近い体内組織の温度を測定する目的を有する。測定装置は、例えば皮膚のような外部組織、またはより好ましくは、例えばのどのように多少熱的に絶縁された外部組織と接触するように導かれる。内部組織の温度が測定することができる平衡温度に測定装置を導くため、外部組織からの伝達に約１０分かかる。このような長い測定時間は、患者にとって不都合である。測定時間を短縮するため、予測アルゴリズムを使用することができる。
【０００５】
しかしながら、しばしば、これは測定時間が短くなる代わりに、精度がより低くなるという交換条件を招く。
【０００６】
他方では、赤外線の（ＩＲ）放射線は、温度測定においてきわめて高速の方法である。また、最も正確な測定は保護された外部組織で行われる、それゆえに、ＩＲ温度計は一般的に鼓膜（中耳）温度を測定する。
【０００７】
しかしながら、このような測定は、患者を不安にするかもしれない侵襲性であるとみなされる。また、耳道が必ずしも直線でなく、鼓膜まで真っ直ぐ見えないという事実のために制限がある。
【０００８】
さらに、直接的な皮膚温測定に放射線を使用する場合、測定は、環境温度の影響を受ける。
伝導測定における変種は、患者の皮膚と永続的に接触する体温計である。この解決法は、永続的に取り付けられる体温計が体温測定される頃には、熱的に平衡に達する時間を有したという事実のために高い精度という結果を生じることができる。
【０００９】
しかしながら、体に取り付けられる体温計は問題を含む。特に乳児には、患者が長い間のこのような装置を「担持する」ことは不都合である。
本発明はまた、高度に正確な伝導のため、長期にわたる接触の原則を利用する。
【００１０】
しかしながら、静的機器のみが患者と接触（装着されて）している。実際の測定は、受動的な伝導性の接触装置から温度を読み込むＩＲ測定装置、または、静的機器が熱変換器を含む場合の適切な電子装置のいずれかによって実行される。
【００１１】
このことは、人体から、即ち、血管から皮膚に発されるその熱流束は、皮膚で測定される温度と共に体内の温度を正確に導くために用いられる本発明の発明者による「高速かつ精密な温度測定装置」（２００１）と名付けられた米国特許Ｎｏ．６２８００３９７という早期の発明によって確立された。本発明は、温度測定における熱流束の使用にも関連するが、分析は、移行状態においてよりむしろ定常状態において実行される。定常状態において、熱流束は一定であり、常に温度の誘導はゼロである。したがって、単純にされたモデルは、内部温度を導くために用いることができる。本発明は、さらに測定された対象の表面との持続的に接触する表面に関する温度を読み込み、このことにより、内側の体温の正確な計算を可能にするという点でさらに以前の特許と異なる。
【００１２】
要約すると、便利で、高速かつ正確な内部温度測定手段を提供することが、本発明の主な目的である。
【００１３】
本発明の他の目的および利点は、本願明細書を読み、そして、添付の図面の検討後に明白になろう。
【発明の開示】
【００１４】
したがって、本発明の好ましい実施例にしたがって提供されるのは、内部温度の非侵襲である、または、物理的な本体の熱的な抵抗性を有し、その本体は、本質的に一定の内部温度を有する内部領域および表面温度を有する外部表面間に熱伝導媒体を備えた測定装置であって、その装置は、外部表面への取付けのための少なくとも１つの接触部材、および周囲の熱的な状態から接触部材を本質的に熱的に絶縁するための絶縁カバーからなるパッチ；パッチ上に１つまたはそれ以上熱量を得るためのリーダ；内部領域の内部温度、または伝導性の媒体の熱的な抵抗力を導くため、前記少なくとも１つまたはそれ以上の熱量を処理する処理ユニットからなる。
【００１５】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、気体は絶縁カバーおよび接触部材の間に備える。
【００１６】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その気体は赤外放射を透過する。
【００１７】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その気体は空気である。
【００１８】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、真空は絶縁カバーおよび接触部材の間に備える。
【００１９】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは、異なる測定位置が外部表面上の異なる熱的な境界条件を容易にすることにおいて特徴付けられる複数の測定位置のうちの少なくとも１つからなる。
【００２０】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは３つの測定位置から成る。
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、異なる熱伝導率、異なる厚みまたは異なる放射率からなり、したがって外部表面上の異なる境界条件を容易にする特性の集団から選択された異なった特性を有するように測定位置は特徴付けられる。
【００２１】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは、各々の測定位置が外部表面の異なる熱的な境界条件を容易にする２つまたはそれ以上の測定点を容易にすることにおいて特徴付けられる複数の測定位置のうちの少なくとも１つからなる。
【００２２】
さらに、本発明の別の好ましい実施例に拠れば、異なる熱的な境界条件は、異なる熱伝導率または異なる厚みからなる特性の集団から選択される異なった特性を有するように特徴付けられる。
【００２３】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、測定位置は、断熱材によって分離される。
【００２４】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、前記２つまたはそれ以上の測定点は、二次元の効果を取り除くまたは非常に減少させるため、本質的に隣接した測定位置を分離している距離より短い距離によって分離される。
【００２５】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは、各々の測定位置のための熱的に分離された熱または温度変換器の少なくとも１つの対を備え、各変換器は、リーダが読み取りのために接触することができるパッチ外部の端末へのリードを備える。
【００２６】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、リーダは赤外放射の放射計である。
【００２７】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、絶縁カバーは、それを通じて放射計がパッチ上の１つまたはそれ以上の熱量を得ることができる接触点を備える。
【００２８】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、接触点は、ウインドウ、開口、ダイヤフラムまたはシャッタからなる集団から選択される。
【００２９】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、接触部材は、本質的に低い熱的な抵抗力および本質的に低い放射率の位置からなり、カバーは低い放射率を有し、そして、カバーは横方向の熱流束を避けるために十分大きく、このことにより、熱的な定常状態において、接触部材上の温度を本質的に内部温度と等しくするのを可能にする。
【００３０】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、装置はさらに、ユーザによるリーダの調整および動作、および、算出された内部温度の通知を可能にするユーザ・インタフェースからなる。
【００３１】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは物理的な本体についての識別情報をさらに備え、リーダは識別情報を読み込むための手段をさらに備える。
【００３２】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、識別情報を読み込むための手段は、バーコードリーダである。
【００３３】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは患者の識別情報を含む。
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、接触部材は接触部材を外部表面に固着するための接着材料を備える。
【００３４】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチは少なくとも１つの粘着性の表面を備える。
【００３５】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、リーダは、データ格納またはさらなる処理のため、他の装置とのデータ通信インタフェースを備える。
【００３６】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、処理ユニットは、データ通信インタフェースを備える。
【００３７】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、パッチはリーダの適当な整列のための露光装置をさらに備える。
【００３８】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、リーダは、読み取りの間、パッチと接触する読出端部をさらに備え、読出端部は使い捨てのカバーを備える。
【００３９】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、リーダは、読み取りの間、パッチと接触する読出端部をさらに備え、読出端部は使い捨てのカバーを備え、ここにおいて、使い捨てのプローブ・カバーは、パッチの外側の端末に対し電気的接触を可能にする電気伝導性被覆を備える。
【００４０】
したがってまた、本発明の好ましい実施例によれば、内部温度または物理的な本体の熱的な抵抗力の非侵襲的な測定する方法も提供され、本体は、本質的に一定の内部温度を有する内部領域および表面温度を有する外部表面の間で熱伝導媒体を備え、前記方法は：
少なくとも１つの接触部材、および、外部表面と接触した接触部材を有する絶縁カバーを備え、そして、接触部材が熱的な定常状態へ到達することを可能にするパッチ配置；
リーダを用いたパッチ上の１つまたはそれ以上の熱量の取得；内部領域の内部温度または伝導性の媒体の熱的な抵抗力を導くため、前記少なくとも１つまたはそれ以上の熱量の処理ユニットでの処理；からなる。
【００４１】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その方法は物理的な本体の熱的な抵抗力の測定からなる。
【００４２】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その方法はさらに、パッチ上の複数の測定位置での熱量の取得；ｑ“ｋ＝（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓ）によって提供される各位置の関係式を用いた伝導性媒体の内部温度または熱的な抵抗力を導くため、複数の測定位置に関する一組の式の解答からなり、ここで、ｑ“ｋは、熱伝導媒体全体の熱流束であり、Ｋｅｆｆは、熱伝導媒体の有効伝導率であり、 ΔＸは、熱伝導媒体の厚みであり、Ｔｓは、皮膚表面で測定される温度であり、Ｔｄｅｅｐは、内部温度である。
【００４３】
さらに本発明の別の好ましい実施例によれば、方法はさらに、熱量の取得は、パッチ上の各複数の測定位置での異なる測定点で実行され、ｑ“＝Ｋｓｉ／ ΔＸｓｉ（Ｔｓｉ−Ｔｃｉ）｝ ΔＴ＝（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓｉ）によって提供される各々の位置の関係式を用いた伝導性媒体の内部温度または熱的な抵抗力を導くため、複数の測定位置に関する一組の式の解答からなり、ここで、ｑ“は熱流束であり、Ｋｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓの接触部材の伝導率であり、 ΔＸｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓにある接触部材の厚みであり、Ｔｓｉは、ｉ番目の位置の点Ｓの接触部材の温度であり、Ｔｃｉは、ｉ番目の位置の点Ｃにある接触部材の温度であり、Ｋｅｆｆは、熱伝導媒体の有効伝導率であり、 ΔＸは、熱伝導媒体の厚みであり、Ｔｄｅｅｐは、内部温度である。
【００４４】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、接触部材は、定常状態でその温度を本質的に内部温度に等しくするのを可能にする本質的に低い熱的な抵抗力の１つの位置からなる、そして温度を導くステップは、本質的に外部温度が内部温度と同等になるように構成することからなる。
【００４５】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その方法は、接触部材での熱流束の繰り返しの決定、および、熱流束が本質的に一定である場合、接触部材が熱的な定常状態に達したかどうかの表示からなる。
【００４６】
さらに、本発明の別の好ましい実施例によれば、その方法は、さらに接触部材での温度の繰り返しの決定、および、熱流束が本質的に一定である場合、接触部材が熱的な定常状態に達したかどうかの表示からなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
本発明は、本質的に熱的な定常状態にある温度を有する内部領域を有する対象の温度または熱的な抵抗力を測定する意図を有し、前記領域は、１つまたはそれ以上の層からなる熱伝導媒体と接触し、前記媒体は、表面に関連がある温度を読み込むためにアクセス可能である外部表面を有する。
【００４８】
１つの例は、管壁である媒体、タンクの外側の絶縁体である外部表面で絶縁された管の中を流れている液体の温度の測定である。
【００４９】
他の例（図１）は、血管より上の組織の層である媒体、および、皮膚表面（温度ＴＳ）である外部表面での患者の血管（Ｔｄｅｅｐ）の温度の測定である。
【００５０】
説明の便宜上、この詳細な説明は、患者の身体中央部の温度の測定に重点を置く。それゆえに、ここにおいて、「体の中心」、「組織」および「皮膚表面」に関連する説明は、それぞれ、より一般的な語「本質的に熱的に定常状態にある温度を有する内部領域」、「媒体」および「外部表面」で表わされることに留意しなければならない。
【００５１】
図１は、からだの外部表面上の熱流束ｑ“ｓを図示する。体の中心（Ｔｄｅｅｐ）及び外部皮膚表面（ＴＳ）間の熱の流動は、１つまたはそれ以上の組織の層を経る。流動の方向は、より高い温度を有する領域からより低い温度を有する領域である。温度が等しい場合、熱流束＝０である。体が本質的に熱的に定常状態であると、熱流束は本質的に一定であると仮定される。
【００５２】
本発明は、皮膚表面に関する温度測定から、Ｔｓおよびｑ“ｓを導き、そして、一次元の定常状態の関係式ｑ“ｓ＝（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓ）を適用することによって、有効伝導率および媒体の厚みの間の関係式として定義されるＴｄｅｅｐの値および／または伝導性の媒体の熱的な抵抗力の値を決定する。ここで、ｑ“ｓは、皮膚表面上のいくつかの位置で測定される温度から決定される熱流束であり、Ｋｅｆｆは、皮膚表面および表面組織の下の血管の層間のすべての層の全体の当量導電率であり、 ΔＸは、表面から血管の層への距離であり、Ｔｓは、皮膚表面で測定される温度である。
【００５３】
上述のごとく、関係式（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）は、問題の伝導性の媒体の効果的な熱的な抵抗力を表す。
【００５４】
本発明は、皮膚表面上の本質的に安定した熱的な状態において１つまたはそれ以上の位置で、温度を測定することによってＴｄｅｅｐの値および／または伝導性の媒体の効果的な熱的な抵抗力を導く。問題の位置は、熱的な定常状態に達するのに十分長い本体の外面と接触して取り付けられる受動素子またはパッチ上に置かれる。
【００５５】
図２は、本発明の主要な要素を図示する。発明は、いくつかの方法で実行されることができる温度に関連がある大きさのリーダ１２を含む。図３Ａは、放射されたＩＲエネルギを読み込む実施例を図示する。図３Ｂは、電子的な信号を読み込む実施例を図示する。
パッチ１０は、患者の体に取り付けられる静的機器である。それは、様々な周知の取付け手段を使用して取り付けることができる。例えば、体への取付けのため、パッチ１０は、体または体への取付けためのストラップに接触する表面に接着剤を備えることができる。産業上の実施例において、パッチ１０は、溶着によりファスナ、または、公知技術である様々な他の取付け手段によって対象に取り付けることができる。
【００５６】
パッチ１０は、本質的に熱的な定常状態（熱平衡）であり、１つまたはそれ以上のカバー１３によって被覆される１つまたはそれ以上の接触部材１１を備える。接触部材１１は、高度に伝導性であることにおいて特徴付けられる。接触部材１１は、内部領域から外部表面までの熱流動の軸に対して垂直な二次元の横方向の熱流動効果を避けるのに十分大きくなければならない。接触部材のための適切な材料の例は、生物学的適合性の被覆の薄い層で被覆されるステンレススチールまたはアルミニウムから作成される金属薄片である。カバー１３は、良好な絶縁体特性を有し、かつ、放射線を通さないことによって特徴付けられる。それは、周囲の熱的な状態から接触部材１１を絶縁する。本願明細書において用語「パッチ」が用いられる一方、接触部材１１およびカバー１３からなり、測定される対象、（例えば患者の体）に取り付けられるいかなる静的機器をも一般に示すと理解されるべきである。
【００５７】
接触部材１１およびカバー１３によって定義される容積２３は、例えば、空気または真空状の気体のような良好な絶縁体であることによって特徴付けられる。その構成材料も、リーダ１２として使用される装置のタイプ次第である。リーダがＩＲ放射線放射計である場合、容積は、部分的にまたは完全にＩＲ放射線を透過することによって特徴付けられる。例えば、読出電気信号または電気特性が温度（後述されるように）に関連があるように、リーダが他の原則に基づく場合、容積はＩＲを透過する。
【００５８】
リーダ１２は、接触部材１１（および、一実施例において、カバー１３も同様に）の位置で温度に関連がある熱量を読み込むのに使われる。これは、さまざまな方法で実行することができる。
リーダ１２の１つの実施例は、位置（図３Ａ）で、ＩＲ放射線を読み込むＩＲ放射計である。その場合、放射線を通さないカバー１３が位置の上でリーダ１２を一列に並べるための露光装置１９、および、放射計による読み込みのため、放射線が通過することができるカバー１３における小さい接触点２４を含むことが必要である。接触点２４を実行する方法の１つは、永続的にＩＲ透過であるが、有意なＩＲ放射の漏洩を可能にしないように、例えばウインドウまたは開口のように十分小さくすることである。
【００５９】
接触点２４を実行する別の方法は、ＩＲ透過であるが、例えば、放射計によって押し開けられ、放射計が除去される場合に閉じるばねでヒンジ結合されたシャッタ、またはカメラに入るものを照らすのに使用される開口のようなダイヤフラムのように、読み込みの時に放射計リーダ１２によって開けられるものである。放射線が接触点２４を通じてどの程度逃げるかがこの実施例および第２の実施例において重大でないにもかかわらず、より良好なＳＮ比のため、それを最小化することは好ましい。
【００６０】
リーダ１２を実行する別の方法は、電気信号または電気特性（図３Ｂ）の特性から、測定を導く装置として実行される。その場合、読み込まれるパッチ１０の位置は、例えばサーミスタ２５または熱電対のような温度変換器によって提供され、変換器出力は、リード２８を通じてカバー１３の外側上の端末２７へ導かれ、リーダは、ターミナルの出力を読み込むため、露光装置１９を使用して一列に並べられる。熱流束を提供するため、絶縁体  ２６によって分離される２つのサーミスタを使用することができる。
【００６１】
処理ユニット１４は、データ保持のためのメモリ１７、および、読み込まれる位置で温度を決定し、Ｔｄｅｅｐを導くため、それらの温度にアルゴリズムを適用するようにリーダ１２からの信号を処理するためのプロセッサ１５からなる。
【００６２】
ユーザ・インタフェース１６は、ユーザがリーダ１２を動作し、被処理情報、特にＴｄｅｅｐの値を知らせることを可能にするため、例えば表示、ブザーまたは制御ボタンのような様々なユーザ・インタフェース制御を備えることができる。
【００６３】
リーダ１２または処理ユニット１４はまた、データ転送または制御のためのＰＣのような外部装置との通信のため、データ通信インタフェース３５を備えることができる。通信は、例えば、標準ＰＣユニヴァーサルシリアル・バス（ＵＳＢ）インタフェースのように配線されたものまたは無線である可能性がある。
【００６４】
電源装置３３は、リーダ１２の動的機器、処理ユニット１４およびユーザ・インタフェース１６に電力を供給する。用途にしたがい、電源装置は永久的な電圧源、再充電可能な電池または電池パックまたは他のエネルギ源に対するケーブルであってもよい。
【００６５】
本発明の多くの実施例において、例えばここで説明される医学的な実施例のように、リーダ１２、処理ユニット１４およびユーザ・インタフェース１６を単一の装置に結合することは、使用および製造における便宜の理由で好ましい。
【００６６】
実施例において、健康診断のような無菌状態が必要とされる所で、リーダ１２は交差汚染を避けるためにリーダ１２をパッチ１０との直接の接触から分離する手段を含む可能性がある。このような場合、リーダ１２は、読み込みの間パッチと接触する読出端部、および、測定の前に読出端部を通じて取り付けられる使い捨てのプローブ・カバーをさらに備える。また、このような実施例において、パッチ１０は、生体適合性のある安価な材料から構成される使い捨ての粘着性のパッチとして、好ましくは実行される。
【００６７】
パッチ１０は、例えばバー・コードのようなＩＤ情報手段を含み、リーダ１２は、例えばバーコードリーダのようなＩＤ読出手段を含む可能性がある。
【００６８】
図４は、患者９に取り付けられ、リーダ１２によって読み込まれるパッチ１０を図示する。人間の体温を測定する場合において、パッチ１０は、本質的に身体中央部の温度と同一である温度を有する例えば頸動脈のように動脈に隣接した点で患者の皮膚に好ましくは取り付けられる。図に示すように、本発明は非侵襲性であり、患者および専門家にきわめて都合がいい。パッチ１０は、連続的に長期間、例えば粘着性のパッチとして患者の体に取り付けられたままにすることができる。体に取り付けられた後の短い期間で、接触部材１１は、リーダ１２によっていつでも読み込むことができる定常状態に達する。読み込みは、内部温度（Ｔｄｅｅｐ）および／または熱的な抵抗力を導くため、例えば一組の７-セグメント・ディスプレイ上の数の表示としてユーザ・インタフェース１６を経てユーザに知らせることができる処理ユニット１６によって処理される。内部温度は患者のＩＤと同様に、ＰＣのような外部装置に通信インタフェースを経て通信されることができる。
【００６９】
本発明の３つの主要な好適な実施例が、存在する。これらの実施例は、理解されるならば、様々な同等の実施例を当業者に提案する。
【００７０】
本発明の第１実施例は、図３Ａに関して次に説明される。この実施例は、リーダ１２が図３Ａに関して上記されるＩＲ放射計の実施例であることを必要とする。それゆえに、本実施例において、パッチ１０のカバー１３は、ＩＲ放射線が読み込みを可能にする接触点２４からなる。２つの表示は、例えば、一方は接触部材１１の表面上に図においてラベル１を付けられた点と、もう一方は、例えば、カバー１３の外部表面上に図においてラベル２が付けられた点でのＩＲ放射線の接触点２４により作成された、１つの測定値である。後で説明されるように、最大の精度のため、図５Ａにおいて示されるもののように例えばパッチ１０の実施を使用して、このような位置１および２の少なくとも３つの対を測定することは好ましい。その実施において、接触部材１１は各々が異なる熱的な境界条件を有し、したがって、異なるＱｓおよびＴｓを有する３つの部分Ａ、ＢおよびＣに分割される。接触部材１１の位置の熱的な境界条件は、例えば厚み、その伝導率またはその放射率のような接触部材の局所的特徴にしたがって変化させることができる。位置間の識別を作成することは避けられない点に留意する必要がある。それは前述の特徴の１つまたはその組合せを用いて達成することができる。
【００７１】
各々の部分は、その部分間の横方向の熱伝導または伝達を取り除くため、他の部分から熱的に分離される。断熱材は、図５Ａのように完全に分離したカバー１３または一般的なカバーでの部分間の仕切板という形をとることができる。
【００７２】
この第１実施例の他のいくつかの実施は、次に説明される。図５Ｂは、接触部材１１の実施例の上面図であり、図５Ｃは、断面側面図である。ここで、部分Ａ、ＢおよびＣは、異なる放射特性を有し、仕切板３１によって熱的に分離される同心のリングとして実行される。
【００７３】
図５Ｄは、接触部材１１の実施例の上面図であり、図５Ｅは、断面側面図である。ここで、部分Ａ、ＢおよびＣは、異なる放射率、伝導率および厚みを有する隣接した円として実行される。
【００７４】
図５Ｆは、接触部材１１の実施例の上面図であり、図５Ｇは、断面側面図であり、図５Ｄおよび図５Ｅに類似しているが、部分Ａ、ＢおよびＣが同心のリングとして実行される。
図６に関して熱流束の測定値は、次に説明される。注：接触部材１１および皮膚間の熱流動の方向は、より高い温度からより低い温度に流れる。説明のため、接触部材１１はより冷たく、それゆえに流動は皮膚から部材まで流れると仮定される。これはまた、図６において示される。
【００７５】
絶縁カバー１３によって最小化されるので、接触部材１１から周囲の環境までの伝達を無視することができる。接触部材１１は熱的な定常状態にあるので、その表面上のエネルギ均衡は、部材に入る熱量全体が消える量と等しいようになる。
それゆえに、
（ｑ“ｋ・Ｆ１）＋（ｑ”ｉｎ・Ｆ１）−（ｑ“ｏｕｔ・Ｆ１）＝０：（接触部材１１が熱的な定常状態（熱平衡）にある場合）または
（１）（ｑ“ｏｕｔ・Ｆ１）−（ｑ”ｉｎ・Ｆ１）＝ｑ“ｋ・Ｆ１
ここで、
Ｆ１は接触部材１１の表面の領域であり、またここで：
ｑ“ｋ・Ｆ１は、伝導率により皮膚表面から接触部材１１へ単位時間当たりに流入する熱エネルギである。
ｑ”ｉｎ・Ｆ１は、カバー１３の内部から接触部材１１に放出されて戻る単位時間当たりに流入する熱エネルギである。
ｑ”ｏｕｔ・Ｆ１−は、Ｆ１により式（１）を分割し、以下のように得られる Δｑとして流入および流出放射線間の違いを定義する、接触部材１１によって放射される単位時間あたりに流出する熱エネルギである。
（２） Δｑ＝ｑ‘‘ｏｕｔ−ｑ‘‘ｉｎ＝ｑ‘‘ｋ
定常状態および省略した伝達損失のため、熱流束の定義によって以下を導いた：
（３）ｑ‘‘ｋ＝Ｋ・ ΔＴ／ ΔＸ＝（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−ＴｓｕｒｆＡｃｅ）
しかしながら、２つの共放射表面の場合、放射線式から Δｑは、この場合以下によって提供されることは、容易に証明することができる：
（４）
2008503307.tif 000003
または式(２)において置換して；
2008503307.tif 000004
ここでσは、シュテファン・ボルツマン定数である。Ｔ２は、直接測定することができる絶縁カバー１３の温度である。Ｔ１は、間接的に放射計リーダ１２で測定される位置１の接触部材１１の表面の温度である。式(４)のＴ１およびＴ２を用いて、接触部材表面位置１の伝導性の（流入）熱流動（ｑｋ“）は、算出することができる。それら両方が接触部材表面上の熱流束を表しているので、ｑｋ“はｑｓ“に等しいということにここで留意する必要がある。したがって、式(３)のｑｋ“の代わりにｑｓ“に置換することができる。
式(３)において、未知数として、（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）およびＴｄｅｅｐが存在する。
(３)に基づいて：
［ｑｋ“］・（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）−Ｔｄｅｅｐ＝−ＴｓｕｒｆＡｃｅ
ＴｓｕｒｆＡｃｅは、Ｔ１である。ＴｓｕｒｆＡｃｅおよびｑｋ“は、測定から導かれる。残りの２つの未知数［（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）ｅｆｆおよびＴｄｅｅｐ］を解くための様々な技術が存在する。モデルは、媒体がパッチと同様に熱的な定常状態にあるという仮定に基づいているので、それらが熱的な定常状態にある、または、値（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）ｅｆｆおよびＴｄｅｅｐを導く前であるかどうかを決定することは避けられない。熱的な定常状態は、一定の熱流束によって特徴付けられる。一連のｑｋ“値を得るために繰返しの測定値を使用することができ、変化が所定の許容可能な範囲の範囲内、例えば値の１％であるならば、熱的な定常状態が起こったと決定することができる。
【００７６】
１つの技術は、最小二乗法である。２つの未知数のため、少なくとも３つの式が必要とされる。３つの式のための値は、その点で固有の表面温度を作成する固有の熱的な境界条件を有する各々の点である点Ａ、ＢおよびＣにおいて３つの異なる測定値を作成することによって得られる。熱的な境界条件は、異なる伝導率、厚み、放射率またはそれらの組合せに関連する。各々の点のため、式(３)を反復することは、一次方程式の体系を生ずる。
未知数のベクトルをＸ Δ＝（（ ΔＸ／Ｋ）ｅｆｆＴｄｅｅｐ）、マトリクスをＡ Δ＝［ｑ“ｋＡ−１ｑ“ｋＢ−１ｑ“ｋＣ−１］と定義する。
ここで、Ｂ＾＝（―ＴｓｕｒｆＡｃｅＡ―ＴｓｕｒｆＡｃｅＢ―ＴｓｕｒｆＡｃｅＣ）３点での温度表面測定値のベクトル。
(３)を以下のように書き直すことができる：
（５）Ａ・Ｘ＾＝Ｂ＾
大きさ（３＊２）（２＊１）（３＊１）
ここで、Ａは「モデル」マトリックスであり、Ｘ＾は評価のための未知のベクトルであり、Ｂ＾は測定値のベクトルである。
【００７７】
言及されるように、表面測定値点を作成するために、異なる境界条件を有し、各々の本質的に他のものから熱的に絶縁される３つの領域（Ａ、Ｂ、Ｃ）がパッチ１０の接触部材１１上に提供される。図５Ａは、パッチ１０のこのような実施例の見本の実施例を図示し、ここにおいて、パッチは、異なる放射率を有する領域Ａ、ＢおよびＣに分割され、各々の位置ではそれ自体のカバー１３を有する。代替的に、単一のカバーが、各々の位置を他の位置から絶縁する仕切板と共に使われることができる。表面測定値に加えて、測定値Ｔ２は少なくともカバー１３の１つに作成される。
【００７８】
放射率が各々の領域において十分に差別化される場合、そこから内部温度（Ｔｄｅｅｐ）および内部および表面の間で効果的な熱的な抵抗力（（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ））を導くことができる３つの異なる入来する伝導された熱流動（ｑ“ｋＡ，Ｂ，Ｃ）と同様に３つの異なる表面温度（ＴｓｕｒｆＡｃｅＡ，Ｂ，Ｃ）を測定する。注：測定値および一次元のモデルと関連した誤差のため、Ｔｄｅｅｐおよび（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）の値の精度は、所定の修正表、経験的データに基づく式またはより複雑なモデルを使用して、これらの値を修正することによってさらに改善される。（Ｔ２Ａ，Ｂ，Ｃが直接測定される一方、ＴｅＡ，Ｂ，Ｃが式(７)（後述）によりＴ１Ａ，Ｂ，Ｃを導くために用いられることに注意する。）
放射計１２は、各々の領域Ａ、ＢおよびＣにおける位置１で接触部材１１の効果的な表面温度Ｔｅを読み込むために用いられ、位置２でカバー１３の温度T２を読み込むために用いる。
【００７９】
放射計１２の検量は、次に説明される。すべての温度の黒体に対する検量において、出力パワーは、放射計のセンサにおいて測定される、すなわち：
2008503307.tif 000005
ここで、ｄoはセンサの直径であり、ωはセンサの空間的角度であり、τｏはＩＲで読み込まれた接触点２４の透過率であり、σはシュテファン・ボルツマン定数であり、Ｔｅは、この場合における黒体の感覚温度である。この場合、ここで放射計に入る放射線からの結果の動力が測定される。
（６）
2008503307.tif 000006
すなわち、放射計において測定される温度は、Ｔ１およびＴ２の組合せである。
それを単純化し、以下のように書くことができる：
2008503307.tif 000007
2008503307.tif 000008
（７）
2008503307.tif 000009
この式は、リーダ１２が接触部材１１の位置１で検出する温度Ｔｅとリーダ１２が絶縁カバー１３の表面の位置２で検出する温度Ｔ２を連結する。
それゆえに、定義される値ε１、ε２、Ｆ１、Ｆ２、ρ２、および、Ｔ２を有するならば、位置１での放射計の読出Ｔｅから容易に値Ｔ１を導くことができる。
本発明の第２の実施例は、本実施例におけるパッチ１０の断面図である図７に関して、次に説明する。
【００８０】
第１実施例において、Ｔ１（表面温度）およびｑ”ｋは、式(４)を用いて導かれる一方、ここで説明される第２の実施例において、パラメータｑ”ｋは、接触部材１１の表面上の２点間の温度差の直接測定により測定される。
【００８１】
本実施例において、接触部材１１は、異なる熱伝導率および／または異なる厚みによって決定される異なる熱的な境界条件を有する異なる測定点からなる。例えば、図７において、点Ｃが絶縁体１９の層の上にある一方、点Ｓは接触部材１１上に直接存在する。
【００８２】
前に説明されたように、各々の点（ＳおよびＣ）はカバー１３によって被覆される。点ＳおよびＣの温度は、前に説明されたように、（例えば放射計、変換器信号リーダまたは他の点熱量リーダのように）様々な実施例のいずれかであってもよいリーダ１２によって読み込まれる。
【００８３】
領域Ｓにおいて、放射計は、Ｔｓとして定義される接触面の定常状態温度を直接測定し、領域Ｃにおいて、放射計は絶縁体部材１９の上でＴｓより低い温度Ｔｃを測定する。
絶縁体１９（位置Ｃ）上に熱流束は、以下の式によって提供される：
ｑ“ｓ＝Ｋｓ／ ΔＸｓ（Ｔｓ−Ｔｃ）
ここで、空間的熱流動による横方向の効果が存在しないと仮定される。
したがって、接触部材１１上の点（ＳおよびＣ）間の温度差から、熱流束に線形に関連がある大きさが、導くることができる。横方向の効果を妨げるため、接触部材１１は、位置Ｓおよび位置Ｃ間の距離と関連して大きくなくてはならない。
【００８４】
定常状態の層の全体にわたるすべての熱流動が一定であるので、以下の式を書くことができる：
（８）ｑ“＝Ｋｓ／ ΔＸｓ（Ｔｓ−Ｔｃ）＝（Ｋｅｆｆ／ ΔＸ）（Ｔｄｅｅｐ−Ｔｓ）、（Ｔｓ−Ｔｃ）＝ ΔＴ
ここから、 ΔＴ＝（Ｋｓ／ ΔＸｓ・ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）−Ｔｄｅｅｐ＝−Ｔｓを得ることができる。
式を解決するため、次の未知数があることに注意する：（Ｋ／ ΔＸ）ｓ・（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）およびＴｄｅｅｐ
パッチ１０の製造の間、（Ｋ／ ΔＸ）ｓは直接測定または調整されるが、このパラメータが項（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）を逓倍するので、明確な値（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）が必要とされない限り、乗算（Ｋ／ ΔＸ）ｓ・（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）を未知数として示すことができることに留意する必要がある。このような場合、未知数（Ｋ／ ΔＸ）ｓ・（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）を得た後、（ ΔＸ／Ｋｅｆｆ）を得るため、（Ｋ／ ΔＸ）ｓの調整された値によってそれを分割することができる。
最小の正方形によって２つの未知数を発見するため、３つの測定値の対が必要とされ、したがって、Ｔｓｉおよびｃｉの値を測定し、Ｔｃｉの値を測定し、目盛ｉが測定位置を示す一対の測定点ｓｉで各々が測定される３つの測定位置でこの構造を定義する。したがって、これらの３つの位置を使用する場合、以下の測定値の対を得る：第１の位置でＴｓ１，Ｔｃ１、第２の位置でＴｓ２，Ｔｃ２および第３の位置のＴｓ３ ，Ｔｃ３。
これらの点のすべては、例えば、異なる絶縁体（１９Ａ、１９Ｂ、１９ｃ）を有することによって異なる熱的な境界条件を有する。各々の点ｃ１の次にあるのは、それらの分離距離が隣接した測定位置を分離している距離より本質的に小さいｃ１点に十分近くに位置する点ｓ１である。後で示されるように、温度Ｔｓ１，Ｔｃ１の各々の対の間の違いは、内部領域から外部表面に向かう一つの次元の熱流束を算出するために用いられる。通常、２つの点は、熱流束がそれに沿って測定される同軸に位置しなければならない。他方で、読出装置として放射計を使用する場合、同時に、両方の点への視線を得ることは避けられない。このため、２つの点はそれぞれずれて位置する。放射計測定を可能にするが、同軸に沿った熱流束の有効な測定値を得るため、点ｓｉおよびｃｉ間の距離を最小化にして、したがって、一つの次元の仮定条件は有効なままである。
注：接触部材１１が高い伝導率Ｔｓ１〜Ｔｓ２〜Ｔｓ３を有する場合、それは１つのTs値を測定するのに十分である。
【００８５】
接触部材１１のこの構造は、図８Ａの上面図および図８Ｂの側面図において示される。
パッチにおいて熱または温度変換器を使用する場合、１つの位置が図３Ｂにおいて示されるように、１つの位置に位置する変換器の各々の対は、それら間の絶縁体部材２６とともに互いに上に位置する。３つの測定位置の場合、この構造は、したがって測定位置あたりで実行され、熱または温度変換器および３つの絶縁体部材の３つの対が存在する。
【００８６】
ΔＸｓおよびＫｓは、以下の関係が維持される限り、測定位置のいくつかまたはすべては、同一である可能性があることに留意する必要がある：
（ ΔＸ／Ｋｓ）ｉ≠（ ΔＸ／Ｋｓ）ｊ・（Ｋｓ／ ΔＸ）ｉ≠（Ｋｓ／ ΔＸ）ｊ
ｉ，ｊ＝１・・・３  ｊ≠でないｉ
測定の３点が存在するので、３つの分離した ΔＴｉを定義するＴｓｉおよびＴｃｉのための３つの分離した測定値を受信する。ベクトル型において、以下のように書くことが可能である：
［ ΔＴ１・Ｋｓ１／ ΔＸ１−１   ΔＴ２・Ｋｓ２／ ΔＸ２−１   ΔＴ３・Ｋｓ３／ ΔＸ３−１］×［（ ΔＸ・Ｋｅｆｆ）Ｔｄｅｅｐ］＝［Ｔｃ１  Ｔｃ２  Ｔｃ３］
Ａ｛      Ｘ＾    Ｂ＾
大きさ：３Ｘ２ ２Ｘ１ ３Ｘ１
次のように書くことができる：Ａ・Ｘ＾＝Ｂ＾
この原則は、３つまたはそれ以上の位置のために実行することができる。
本発明の第３の実施例は、パッチ１０の断面側面図である図９に関して次に説明される。この構造において、
2008503307.tif 000010
および、放射または伝達効果は表面に起こらないと仮定される。この場合、接触部材１１が、横方向の熱流束を避けるのに十分大きく、カバー１３の放射率がその内部および外部表面（例えば反射型の表面）の両方で低く、接触要素２４が、有意な量の放射線を漏らさない場合、（例えばカバーの全体の領域の５%未満の領域を有する小さい開口）、ＴｓはＴｄｅｅｐと同等であるとみなされるくらい十分に近いと仮定することができる。それゆえに、Ｔｓの直接測定は、Ｔｄｅｅｐを発見するために用いることができる。例えば、人間の体温測定の場合、パッチは、２０ｍｍより大きい直径を有することができ、カバー１３はカバーの両方の表面上で０.１未満の放射率を有している。
良好なＳＮ比を得るため、例えば０．８‐０．９のように、読み込みの高放射表面３７を使用することができる。媒体およびパッチが熱的な定常状態にあるかどうかを決定するため、一連のＴｓの測定の実行は避けられない。これらの値の所定の許容可能な限界未満の変化、例えば１％未満の変化があるならば、熱的な定常状態の状態は成し遂げられ、Ｔｄｅｅｐの値は得られることができる。
【００８７】
要約すると、本発明は対象の内部温度を決定するための高速な非侵襲性の手段を提供する。体温における実施に関して説明され、無生物の対象物と同様に他の生きた対象物にも等しく適用されることができる。
【００８８】
この明細書に記載される実施例および添付の図の説明は、以下の請求項によって適用されるその範囲を制限せずに、発明のより良好な理解の用途にのみ適することは、明白でなければならない。
【００８９】
当業者は本願明細書を読んだ後、以下の請求項により尚カバーされる添付の図および上で説明された実施例に調整または補正を行うことが出来ることもまた明白である。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
本願明細書において説明される本発明は、付随した図に関して、例示するのみのものであり、類似した部材は、類似した参照番号によって示される。
【図１】人体の外部表面上の熱流束ｑｓ“を図示する。
【図２】本発明のブロック図である。
【図３Ａ】赤外放射リーダを有する本発明の第１の好ましい実施例の断面側面図である。
【図３Ｂ】熱変換器出力リーダを有する本発明の第１の好ましい実施例の断面側面図である。
【図４】本発明による患者に取り付けられるパッチおよびリーダを図示する。
【図５Ａ】本発明の第１の好ましい実施例によるパッチの断面側面図である。
【図５Ｂ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射特性を有する同心のリングとして実行されるパッチの上面図である。
【図５Ｃ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射特性を有する同心のリングとして実行されるパッチの断面側面図である。
【図５Ｄ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射率、伝導率および厚みを有する隣接した円として実行されるパッチの上面図である。
【図５Ｅ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射率、伝導率および厚みを有する隣接した円として実行されるパッチの断面側面図である。
【図５Ｆ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射率、伝導率および厚みを有する隣接した同心のリングとして実行されるパッチの上面図である。
【図５Ｇ】本発明の第１の好ましい実施例による異なる放射率、伝導率および厚みを有する隣接した同心のリングとして実行されるパッチの断面側面図である。
【図６】熱流束バランスのダイアグラムである。
【図７】本発明の第２の好ましい実施例による接触部材の断面側面図である。
【図８Ａ】本発明の第２の好ましい実施例による接触部材の上面図である。
【図８Ｂ】本発明の第２の好ましい実施例による断面側面図である。
【図９】本発明の第３の好ましい実施例による接触部材の断面側面図である。
【図１】
2008503307.tif 000011
【図２】
2008503307.tif 000012
【図３Ａ】
2008503307.tif 000013
【図３Ｂ】
2008503307.tif 000014
【図４】
2008503307.tif 000015
【図５Ａ】
2008503307.tif 000016
【図５Ｂ】
2008503307.tif 000017
【図５Ｃ】
2008503307.tif 000018
【図５Ｄ】
2008503307.tif 000019
【図５Ｅ】
2008503307.tif 000020
【図５Ｆ】
2008503307.tif 000021
【図５Ｇ】
2008503307.tif 000022
【図６】
2008503307.tif 000023
【図７】
2008503307.tif 000024
【図８Ａ】
2008503307.tif 000025
【図８Ｂ】
2008503307.tif 000026
【図９】
2008503307.tif 000027
【国際調査報告】
2008503307.tif 000028
2008503307.tif 000029