(57)【要約】【課題】  短時間で、高精度の温度測定が可能な電子体温計を提供する。  【解決手段】測定開始から約２０秒までの初期段階の温度上昇の状態を表すパラメータを用いて平衡温度を予測する。このようなパラメータとして、温度上昇曲線の勾配が最大からある一定値（例えば0.2）になるまでの時間τを算出し、ある時点とその時点から例えば５秒前との温度勾配Δ5T(t)=T(t)−T(t−5)を算出し、予測平衡温Tb(t)をTb(t) = AT(t) + B Δ5T(ｔ) + Cτ + D等の式（A，B，C，D）により算出する。【選択図】  図５     
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度測定手段を備え、体温を計測する電子体温計であって、
温度測定開始後、所定時間経過までに得られる第１の温度変化情報とその後得られる第２の温度変化情報から平衡体温を予測する電子体温計。
【請求項２】
前記第１の温度変化情報は測定開始から約２０秒が経過するまでに得られる情報である請求項１に記載の電子体温計。
【請求項３】
前記第１の温度変化情報は温度以外の物理量である請求項２に記載の電子体温計。
【請求項４】
前記第１の温度変化情報が温度上昇の持続時間を現すものであり、前記第２の温度変化情報が温度勾配である請求項３に記載の電子体温計。
【請求項５】
前記温度上昇の持続時間を現す第１の温度変化情報は、温度勾配値がピークから所定値になるまでの時間である請求項４に記載の電子体温計。
【請求項６】
熱特性が異なる部位に配置された２つの温度検出手段を備え、第１の温度変化情報が２つの温度検出手段による検出される温度の差から得られる値であり、第２の温度変化情報がいずれかの温度検出手段から得られる温度勾配である請求項２に記載の電子体温計。
【請求項７】
前記２つの温度検出手段から得られる第１の温度変化情報は、いずれか一方の温度検出手段によって検出される温度と、２つの温度検出手段によって検出される温度の差との線形関係から求められる値である請求項６に記載の電子体温計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予測式電子体温計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子体温計は大きく２種類に分けられる。１つは実測式と呼ばれるものである。これは、測温部内にある測温素子の温度がそのまま表示される電子体温計である。このような実測式の体温計では、測温部を腋または口中のような被測定対象に入れて、温度がこれ以上あがらなくなった時点の温度（平衡温）を体温としている。実測式の体温計で平衡温を測るには一般には口中で５分、腋で１０分以上の時間が必要とされている。実測式には、温度上昇がある値以下になったところでブザーを鳴らし、体温測定終了としているものもある。この場合には測定は３〜５分で終了するが、測定された体温は、実際の平衡温よりは若干低い値となる。
【０００３】
他には予測式と呼ばれる電子体温計がある。この予測式電子体温計は、温度上昇曲線の特徴と平衡温度の関係を統計的手法や熱伝導式から抽出して補正量を計算し、この補正量を温度値に加えることにより平衡体温を予測表示する（特許文献１〜４参照）。これらの予測式電子体温計では測定開始から１〜２分で予測結果を表示している。
【０００４】
これまでの予測式の電子体温計では、ある時間での温度と温度勾配に基づき、または、微小物体を加熱した場合の熱伝達を考えた一つの式を仮定し、曲線近似などの解析を行うことにより平衡温度を予測していた。この場合、実質的には温度上昇曲線の初期の値は利用せず、ある程度時間が経過した後の部分、生体内部から表面への温度の伝わり方を表す部分のみを考慮していたことになる。すなわち、温度上昇曲線の初めの部分は測温部や皮膚表面の初期状態に影響されやすく、これらの状態がばらつきやすいため温度上昇曲線の初めの部分を計算から除外していた。
【特許文献１】特開昭５２−７５３８５号公報
【特許文献２】特開昭５５−７８２２０号公報
【特許文献３】特開昭５９−１８７２３３号公報
【特許文献４】特公平７−１１１３８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の予測式の電子体温計における手法では、上述したような測定の初期の影響を考慮していないため、一般には測定時間が短いほど予測の精度が悪くなっていた。このため、精度良く予測するには、初期の影響が無くなるまで待たねばならず、所期の影響が無くなるまでの時間の経過が必要であった。例えば、このタイプの体温計では予測時間に６０秒〜１２０秒を要していた。
【０００６】
本発明は、かかる従来技術の課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、短時間で、高精度の温度測定が可能な電子体温計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、温度測定手段を備え、体温を計測する電子体温計であって、温度測定開始後、所定時間経過までに得られる第１の温度変化情報とその後得られる第２の温度変化情報から平衡体温を予測する電子体温計である。
【０００８】
このようにすれば、測定開始からの初期の温度変化情報によって平衡温度を予測するこ
とができるので、短時間で、高精度の温度測定が可能となる。
【０００９】
前記第１の温度変化情報は測定開始から約２０秒が経過するまでに得られる情報であることが好適である。
【００１０】
前記第１の温度変化情報は温度以外の物理量であることが好適である。
【００１１】
前記第１の温度変化情報が温度上昇の持続時間を現すものであり、前記第２の温度変化情報が温度勾配であることが好適である。
【００１２】
前記温度上昇の持続時間を現す第１の温度変化情報は、温度勾配値がピークから所定値になるまでの時間であることが好適である。
【００１３】
熱特性が異なる部位に配置された２つの温度検出手段を備え、第１の温度変化情報が２つの温度検出手段による検出される温度の差から得られる値であり、第２の温度変化情報がいずれかの温度検出手段から得られる温度勾配であることが好適である。
【００１４】
前記２つの温度検出手段から得られる第１の温度変化情報は、いずれか一方の温度検出手段によって検出される温度と、２つの温度検出手段によって検出される温度の差との線形関係から求められる値であることが好適である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、短時間で、高精度で体温を測定し得る体温計を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る予測式電子体温計を説明する。
【００１７】
図１は予測式電子体温計の基本構成を示すブロック図である。予測式電子体温計１は、主として、測温部２、平衡体温を予測演算する予測演算部３、予測結果を表示する表示部４、予測演算部３及び表示部４に電力を供給する電源５、電源の投入・切断を切り替える電源スイッチ６から構成される。測温部２は、例えばサーミスタなどの温度センサを有する。予測演算部３は、測温部２の温度センサからの信号をモニタし、温度や経過時間情報に基づき平衡体温を予測計算する。予測演算部３において計算された結果が表示部４に送られ、表示部４において予測体温を表示する。
【００１８】
図２は、予測式電子体温計１０、１１の概略構成を示す。
【００１９】
予測式電子体温計１０、１１は、略直方体の本体部７と、本体部７の長手方向端部から長手方向に延びる棒状のプローブ８を備える。本体部７には、表面に露出して表示部４及び電源スイッチ６が配置される。プローブ８の先端に測温部２が設けられる。中空に形成された測温部２の内面には温度センサ２１が配置されており、測温部２の外表面から温度センサ（温度検出手段）２１へと熱が伝達される（図２（ａ））。温度センサ２１は、本体部７の内部に配置された予測演算部３に電気的に接続されており、温度センサ２１の出力が予測演算部３に入力される。
【００２０】
また、測温部２の構成は上述のものに限られず、第１温度センサ２１１、第２温度センサ２１２の二つの温度センサを備えるようにしてもよい。ここでは、第１温度センサ２１１（温度検出手段）と第２温度センサ２１２（温度検出手段）は、それぞれ異なる熱特性
（熱伝導率、比熱、密度のいずれか、若しくはこれらのうちのいずれか二つ又は三つの組み合わせ）を持つ物質（断熱材２２１、２２２）を介して、中空に形成された測温部２の内面に配置されている（断熱材の配置は、第１温度センサ２１１及び第２温度センサ２１２に対する熱特性を異ならせることを目的としているので、いずれか一方の断熱材のみを設けるようにしても良い。）。従って、測温部２の外表面から断熱材２２１を介して第１温度センサ２１１に熱が伝達され、同様に断熱材２２２を介して第２温度センサ２１２に熱が伝達される。第1温度センサ２１１、第２温度センサ２１２は、本体部７の内部に配
置された予測演算部３に電気的に接続されており、第1温度センサ２１１、第２温度セン
サ２１２の出力はそれぞれ予測演算部３に入力される。
【００２１】
腋下や口中で測定を開始してからのサーミスタの温度上昇の時間変化は、一般に図３のようなグラフによって表される。
【００２２】
この上昇曲線に微小物体を加熱した場合の温度上昇式
【数１】
2005098982.tif 000003
T(t)：時間ｔ時点の温度、Ts：加熱体の温度（生体温度）、T0：物体初期温度、α：定数を適用すると、約２０秒近辺を境に、温度上昇曲線が２つの部分（図３の点線）に分けられることがわかる。
【００２３】
サーミスタの温度上昇曲線のうちの測定開始から約２０秒にかけての部分は、生体の表面温度、プローブ初期温度、生体からプローブへの熱の伝わり方を反映していると考えられる。
【００２４】
サーミスタの温度上昇曲線のうちの測定開始から約２０秒以降の部分は、生体の反応で、生体内部から表面へ熱が伝わっていく状態を表しており、個々の測定対象であるにより、その温度変化はそれぞれ異なる。これまでの予測方式では、温度上昇曲線のうち測定開始から約２０秒以降の部分の温度データを利用していた。
【００２５】
生体の初期表面温度は深部体温と外部環境の関係を反映して変化する。プローブへの熱の伝わり方も、被測定対象である人、被測定対象及びプローブの表面状態、被測定対象とプローブの接触状態により変化する。すなわち、たとえ同じ人を測定しても測定毎にこれらの状態が変わるので、これまでは、このような変動しやすい部分の温度情報に影響されないよう十分な時間を経た後の、温度上昇曲線における変化が比較的安定した部分での温度情報を採用していた。しかし、逆に、これら初期の温度上昇部分に現れる深部体温と外部環境、プローブへの熱の伝わり方、表面状態、接触状態の情報を利用することで、短時間測定での精度アップが可能となる。このような、測定開始から所定時間が経過するまでの初期の段階（例えば、測定開始から約２０秒の間）における温度変化に関する情報であり、深部体温と外部環境、プローブへの熱の伝わり方、表面状態、接触状態を表し、反映した情報が、第１の温度変化情報に相当する。これに対して、測定開始から所定時間経過後（例えば、測定開始から約２０秒経過後）における温度変化に関する情報であり、生体の反応で、生体内部から表面へ熱が伝わっていく状態を表し、反映する情報が、第２の温度変化情報に相当する。但し、この所定時間は、約２０秒に限られるものではなく、種々の要因により変化し得るものである。
【００２６】
初期温度上昇の状態を表すパラメータの一例としては、一つのセンサを用いるタイプでは温度上昇曲線の勾配（ΔT(t)）の最大値からある一定値（例えば０．２）になるまでの時間（図４においてτ（sec）で示す。）を用いることができる。これは初期部分の温度
上昇の継続度合いを示すパラメータである。
【００２７】
図５に、これを用いた具体的な平衡温度予測方法例を示す。
【００２８】
まず、測定開始とともにクロックをスタートさせ（ステップ１）、温度センサ２１の出力から温度T(t)を取得する（ステップ２）。
【００２９】
次に、温度T(t)が31℃以上であるか、またはT(t)-T(t-0.5)が0.2℃以上であるかのいずれかの条件が満たされるか否かを判断する（ステップ３）。これらの条件のうちの少なくともいずれかが満足される場合には、クロックをリセットする（ステップ４）。一方、ステップ３において、これらの条件のいずれも満足されない場合には、ステップ２に戻る。
【００３０】
ステップ４においてクロックをリセットしたのちに、再び、温度センサ２１の出力から温度T(t)を取得する（ステップ５）。そして、当該時点の温度と、その時点の２秒前のデータとの差から温度勾配ΔT(t)=T(t)−T(t−2.0)を算出するする（ステップ６）。さらに、その時点の温度勾配ΔT(t)が0.1秒前の温度勾配ΔT(t-0.1)よりも小さいか否かを判断
する（ステップ７）。ステップ７で、その時点の温度勾配が0.1秒前の温度勾配と等しい
か大きい場合には、ステップ５に戻る。ステップ７で、その時点の温度勾配が0.1秒前の
温度勾配よりも小さい場合には、tmにその時点のクロックの値tを代入する（ステップ８
）。
【００３１】
次に、温度勾配ΔT(t) =T(t)−T(t−2.0)が0.2℃よりも小さいか否かを判断する（ステップ９）。ステップ９で、温度勾配ΔT(t)が0.2℃と等しいか大きい場合には、ステップ
８に戻る。ステップ９で、温度勾配ΔT(t)が0.2℃よりも小さい場合には、tnにその時点
のクロックの値tを代入する（ステップ１０）。
【００３２】
次に、tmとtnからτ=tn−tmを計算する（ステップ１１）。このようにして計算したτ
は、温度勾配がピーク値から0.2℃未満になるまでの時間である。
【００３３】
次に、その時点と、その時点から５秒前のデータとの差から温度勾Δ5T(t)=T(t)−T(t
−5)を計算する（ステップ１２）。
【００３４】
これらの値を用いて、予測平衡温Tb(t)を
【数２】
2005098982.tif 000004
または
【数３】
2005098982.tif 000005
により計算する（ステップ１３）。
【００３５】
Tb(t)は、次のように使用される。例えば、連続的にTb(t)の値を計算し、変動があらかじめ定めた値（0.1℃）よりも小さいか否か、または、ｔ＝３０秒など一定の時間が経過
したか否かを判定し（ステップ１４）、これらの条件のいずれもが満たされない場合にはステップ１２に戻る。そして、これらの条件のいずれかが満たされた場合には、その時点でのTb(t)の値を予測値として表示部４に表示する（ステップ１５）。ここで、A，B，C，D（E，F，G）はあらかじめ多数のデータを取り、統計的手法により決定された定数である
。
【００３６】
従来の予測方法の１つの例として
【数４】
2005098982.tif 000006
の式を考え、これと本発明の一例である（１）式とによる予測精度を比較した。
１０秒ごとに時間を区切り、各時間毎に最適なABCD（(１)式の場合）、ABC((３)式の場合)をそれぞれ求めて、それらの値を用いて７７人の体温を予測した結果が図６である。
【００３７】
３０秒でのそれぞれの係数は
（１）式ではA=0.725、B=5.536、C=-0.0732、D=10.857
（３）式ではA=0.705、B=4.815、C=11.123
であった。
【００３８】
図６に示すように本発明の（１）式を用いた場合には測定開始から３０秒の時点で、それ以降のさらに時間が経過した時点と同等の精度が得られている。これに対し、（３）式を用いた従来法では同様の精度が得られるまでに測定開始から５０秒以上経過している。このように、本発明によれば、従来の予測式の電子体温計に比べて、短時間で高精度の体温測定が可能となる。
【００３９】
図２（ｂ）に示した２つの温度センサを有する電子体温計の場合においても、初期温度上昇の状態を表すパラメータとして、同時刻における第１の温度センサ２１１と第２の温度センサ２１２との温度差Δ１２T（t）=T1(t)-T2(t)が、最大値から、ある一定値（例えば０．５）になるまでの時間（図７にてτ（sec）で示す。）を用いることもできる。こ
の場合の平衡温度予測方法は、図５に示すフローチャートにおけるΔT(t)を、Δ１２T（t）に置き換えたものとなる。図７に示すように、Δ１２T（t）は測定開始から約３０秒の経過により十分安定するので、この値をパラメータとして用いても短時間で正確な予測が可能となる。
【００４０】
上記以外に初期温度の上昇を表すパラメータの例としては微分の最大値や微分が最大値となるまでの時間等を採用してもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２（ｂ）に示すように、２つの温度センサを用いた電子体温計１１の場合には、他のパラメータを用いて平衡体温を予測することができる。電子体温計１１の構成については第１の実施形態において説明したので、予測方法について以下に説明する。
【００４２】
２つの温度センサを有する電子体温計１１では、第１温度センサ２１１と第２温度センサ２１２の温度差とそのときの温度が線形関係にあることを利用して初期の特性値を得る。すなわち、第１温度センサ２１１の温度値T1(t)と第２温度センサ２１２の温度値T2(t)の差Δ１２T(t)とその時点の温度T1(t)は、ある時間を経過すると
【数５】
2005098982.tif 000007
を満たす直線関係が成立する（図８）。このときのHまたはmを特性値として利用する。
【００４３】
図９に２つの温度センサを有する電子体温計１１の具体的な平衡温度予測方法を示す。
ここではmを利用する場合について説明する。
【００４４】
まず、測定開始とともにクロックをスタートさせ（ステップ２１）、第１温度センサ２１１及び第２温度センサ２１２の時系列温度データを取得し、いずれかの出力から温度T(t)を取得する（ステップ２２）。
【００４５】
次に、温度T(t)が31℃以上であるか、またはT(t)-T(t-0.5)が0.2℃以上であるかのいずれかの条件が満たされるか否かを判定する（ステップ２３）。これらの条件のうちいずれかが満足される場合には、クロックをリセットする（ステップ２４）。一方、ステップ２３において、これらの条件のいずれも満足されない場合には、ステップ２２に戻る。
【００４６】
ステップ２３においてクロックをリセットしたのちに、第１温度センサの出力から温度T1(t)と第２温度センサの温度の出力から温度T2(t)を取得する（ステップ２５）。そして、その時点の第１温度センサ２１１により検出される温度T1(t)と第２温度センサ２１２
によって検出される温度T2(t)との温度差Δ１２T(t)=T1(t)−T2(t)を算出する（ステップ２６）。
【００４７】
複数個のT1(t)、Δ１２T(t)からm=T1(t)−HΔ１２T(t)を満たすm、Hを計算する（ステ
ップ２７）。具体的には、例えば、1秒間隔でデータを取得し、ｔ秒経過した時は、
【数６】
2005098982.tif 000008
という連立方程式からm、Hを求め、このときのmとＨとをm(t)のパラメータとする。この
ような計算を順次続ける。
【００４８】
このようにして求められたm(t)は図１０に示すように約１０秒で一定値となる。この一定となったときの値をmとして採用する。具体的には、その時点のm(t)と、その時点から
１秒前のm(t-1)との差の絶対値が0.1より小さいか否かを判断する（ステップ２８）。ス
テップ２８において、m(t)とm(t-1)との差の絶対値が0.1以上である場合には、ステップ
２５に戻る。一方、ステップ２８において、m(t)とm(t-1)との差の絶対値が0.1よりも小
さい場合には、その時点のm(t)をmとする（ステップ２９）。
【００４９】
次に、その時点と、その時点から例えば５秒前のデータとの差から温度勾配Δ１２T(t)=T(t)−T(t−5)を決定する。
【００５０】
これらを使って、
【数７】
2005098982.tif 000009
または
【数８】
2005098982.tif 000010
からTbを算出する。Tb(t)は、例えば、連続的にTb(t)の値を計算し、当該時点の値Tb(t)
とその時点から１秒前の値Tb(t-1)の絶対値があらかじめ定めた値（0.1℃）よりも小さいか否か、または、ｔ＝３０秒など一定の時間が経過したか否かを判定する（ステップ３１）。ステップ３１において、これらの条件のいずれもが満足されない場合にはステップ３０に戻る。一方、ステップ３１において、これらの条件のいずれかが満足される場合には、その時点でのTb(t)の値を予測値として表示部４に表示する（ステップ３２）。ここで
、I，J，K，L（N，O，P）はあらかじめ決定された定数である。
【００５１】
以上のように温度上昇曲線の初期情報とその後の情報をあわせることにより３０秒前後の短時間で正確な予測が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る予測式電子体温計の基本構成を示すブロック図である。
【図２】図２（a）、図２（ｂ）は、それぞれ１センサ、２センサの予測式電子体温計の概略構成を示す図である。
【図３】図３は、測定開始からの温度センサの温度上昇の時間変化を示すグラフである。
【図４】図４は、温度センサの温度上昇の時間変化と温度上昇曲線の勾配の時間変化を示すグラフである。
【図５】図５は、温度センサの温度上昇曲線の勾配をパラメータとして用いた平衡温度予測方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明に係る平衡温度予測方法と従来の方法との比較結果を示すグラフである。
【図７】図７は、第1センサの温度値T1(t)と第２センサの温度値T2(t)と、T1(t)とT2(t)の差ΔT(t)の時間変化を示すグラフである。
【図８】図８は、第1センサの温度値T1(t)と第２センサの温度値T2(t)の差ΔT(t)とその時点の温度T1(t)との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、２センサの電子体温計における平衡温度予測方法を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、第1センサの温度値T1(t)と第２センサの温度値T2(t)とm（t）の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１，１０，１１      電子体温計
２                  測温部
３                  予測演算部
４                  表示部
５                  電源
６                  電源スイッチ
２１                温度センサ
２１１              第１温度センサ
２１２              第２温度センサ
２２１，２２２      断熱材
【図１】
2005098982.tif 000011
【図２】
2005098982.tif 000012
【図３】
2005098982.tif 000013
【図４】
2005098982.tif 000014
【図５】
2005098982.tif 000015
【図６】
2005098982.tif 000016
【図７】
2005098982.tif 000017
【図８】
2005098982.tif 000018
【図９】
2005098982.tif 000019
【図１０】
2005098982.tif 000020