(57)【要約】【課題】加熱機構を使用せずに深部体温を測定可能であって、ケーブルでの接続が不要で携帯性に優れた深部温度測定装置及び該深部温度測定装置と通信する外部通信装置を提供する。【解決手段】深部温度測定装置は、硬質発泡材部と、前記硬質発泡材部の上面に形成された金属材部と、前記金属材部に含まれ、かつ、前記硬質発泡材部と接するように配置される、温度センサを有する第１のＩＣタグと、前記硬質発泡材部に含まれ、かつ、前記硬質発泡材部における前記被験者の接触面に配置された、温度センサを有する第２及び第３のＩＣタグとを備える。外部通信装置は、当該深部温度測定装置と通信して、測定により得られた温度値を取得し、深部体温を算出し、出力する。【選択図】図１
2007315917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の深部体温を測定するための深部温度測定装置であって、
断熱材と、
前記断熱材の上面に形成された金属材部と、
前記金属材部に含まれ、かつ、前記断熱材と接するように配置される、温度センサを有する第１のＩＣタグと、
前記断熱材に含まれ、かつ、前記断熱材部における前記被験者の接触面に配置された、温度センサを有する第２及び第３のＩＣタグと
を備え、
前記断熱材は、少なくとも第１の高さと第２の高さを有する領域を有し、前記第２のＩＣタグは前記第１の高さを有する第１の領域に属し、かつ、前記第３のＩＣタグは前記第２の高さを有する第２の領域に属し、
前記第１のＩＣタグは、第１の間隔を置いて前記断熱材を挟んで前記前記第２のＩＣタグと対向するように配置されることを特徴とする深部温度測定装置。
【請求項２】
前記金属材部に含まれ、かつ、前記断熱材と接するように配置される、温度センサを有する第４のＩＣタグを更に備え、
前記第４のＩＣタグは、第２の間隔を置いて前記断熱材を挟んで前記前記第３のＩＣタグと対向するように配置されることを特徴とする請求項１に記載の深部温度測定装置。
【請求項３】
前記ＩＣタグは、通信装置からの要求に従い、前記温度センサを用いた測定により得られた温度値の情報を、該通信装置に送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の深部温度測定装置。
【請求項４】
前記深部温度測定装置は、前記通信装置と該通信装置に電源を供給する電源部とを更に備えることを特徴とする請求項３に記載の深部温度測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の深部温度測定装置と通信して、測定により得られた温度値を取得する外部通信装置であって、
前記深部温度測定装置と通信するための通信手段と、
前記通信手段を介して得られた温度値の情報に基づき、深部体温を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記深部体温を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする外部通信装置。
【請求項６】
前記算出手段は、前記深部体温：ＭＴｄを、
前記第２のＩＣセンサにより得られた温度値：Ｔｓ１、
前記第１のＩＣセンサにより得られた温度値：Ｔｓ２、
複数の前記第３のＩＣセンサにより得られた温度値の平均値：Ｔａ３、
複数の前記第４のＩＣセンサにより得られた温度値の平均値：Ｔａ４、
Ｔｓ１とＴｓ２との差分値：Ｔ１２、
Ｔａ３とＴａ４との差分値：Ｔ３４、
前記金属材部がさらされる環境温度：Ｔｅと関連する係数：Ａ、Ｂ及びＣ
とを用いて、
ＭＴｄ＝Ｔｓ１＋（Ａ＊Ｔ１２＊Ｔ１２）＋（Ｂ＊Ｔ１２＋Ｔ３４）＋（Ｃ＊Ｔ３４＊Ｔ３４）
により算出することを特徴とする請求項５に記載の外部通信装置。
【請求項７】
前記通信手段は、前記深部温度測定装置が前記通信装置を有しない場合に、前記ＩＣタグとの通信を行って、前記温度値の情報を取得することを特徴とする請求項５又は６に記載の外部通信装置。
【請求項８】
前記通信手段は、前記深部温度測定装置が通信装置を有する場合に、当該通信装置との通信を行って、前記温度値の情報を取得することを特徴とする請求項５又は６に記載の外部通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の深部体温を測定するための深部温度測定装置と、当該深部温度測定装置と通信する外部通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
皮下（特に、末梢）の血流温度を反映した深部体温を連続的に計測（モニター）することは、手術における麻酔時及び麻酔覚醒時の体温管理や血流状態の監視などで、或いは、中核温を反映した深部体温を連続的に計測することは、心療内科における登校拒否症等の場合での体温日内変動（サーカディアンリズム）の確認などで、それぞれ有用性が認められている。
【０００３】
従来、深部温度測定装置は、皮膚表面の温度を検知するプローブを皮膚表面に貼りつけて（装着して）、深部体温を測定する。このプローブの外側は、加熱機構の取り付けられたアルミ等の熱伝導体で覆い囲まれており、加熱機構によりプローブの熱伝導体に熱量が供給される。そして、この熱伝導体の温度と皮膚表面で測定される温度の温度差をなくするように加熱機構を制御して熱伝導体に熱量が供給されることで、皮膚表面からの放熱（熱流）が補償できるようになっている。この皮膚表面からの放熱を補償するプローブの機構により、時間の経過と共に、やがて皮膚表面からの放熱（熱流）がなくなり、皮膚表面温度が皮下の深部体温を反映するようになり、皮膚表面温度の測定を通して深部体温を測定することができる。この様な深部体温の測定方法は、当業者には熱流補償法と呼ばれ、よく知られている。
【０００４】
特許文献１や特許文献２には、この様な熱流補償法に基づいた、深部温度測定装置が開示されている。
【特許文献１】特公昭５６−４８４８号公報
【特許文献２】特許第３５３６０９６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、この様な深部温度測定装置は、加熱機構の使用が原則であり、そのために消費電力が大きくなってしまう。また、プローブの加熱機構を加熱するためにプローブと本体との間をケーブルで接続する必要があるため、操作性が悪く、また携帯性に優れない。
【０００６】
そこで、本発明は、加熱機構を使用せずに深部体温を測定可能であって、ケーブルでの接続が不要で携帯性に優れた深部温度測定装置及び該深部温度測定装置と通信する外部通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための一の側面に対応する本発明は、被験者の深部体温を測定するための深部温度測定装置であって、断熱材（熱抵抗部材）としての硬質発泡部材と、前記断熱材の上面に形成された金属材部と、前記金属材部に含まれ、かつ、前記断熱材と接するように配置される、温度センサを有する第１のＩＣタグと、前記断熱材に含まれ、かつ、前記断熱材における前記被験者の接触面に配置された、温度センサを有する第２及び第３のＩＣタグとを備え、前記断熱材は、少なくとも第１の高さと第２の高さを有する領域を有し、前記第２のＩＣタグは前記第１の高さを有する第１の領域に属し、かつ、前記第３のＩＣタグは前記第２の高さを有する第２の領域に属し、前記第１のＩＣタグは、第１の間隔を置いて前記断熱材を挟んで前記前記第２のＩＣタグと対向するように配置されることを特徴とする。
【０００８】
上記の課題を解決するための他の側面に対応する本発明は、深部温度測定装置と通信して、測定により得られた温度値を取得する外部通信装置であって、前記深部温度測定装置と通信するための通信手段と、前記通信手段による通信で得られた温度値の情報に基づき、深部体温を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された深部体温を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、加熱機構を使用せずに深部体温を測定可能であって、ケーブルでの接続が不要で携帯性に優れた深部温度測定装置及び該深部温度測定装置と通信する外部通信装置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】
【００１０】
以下、添付する図面を参照して、発明の実施形態について説明する。
【００１１】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に対応する深部温度測定システムの構成の一例を示す図である。図１において、１００は、深部温度測定装置としての深部温度プローブを示し、１１０は、深部温度プローブ１００と通信して、深部温度プローブ１００から温度の測定結果を受信し画面表示する、外部通信装置としての通信表示装置である。深部温度プローブ１００と通信表示装置１１０とは無線通信により情報の伝達を行っても良いし、ＵＳＢケーブルなどのケーブルを利用して有線接続し情報伝達を行っても良い。本実施形態では、無線通信により情報伝達を行う場合を説明する。
【００１２】
次に、図２を参照して深部温度プローブ１００の構成例を説明する。図２は、本発明の実施形態に対応する深部温度プローブ１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図２において、温度センサつきＩＣタグ２０１（２０１−１から２０１−Ｎ）は、温度センサにより温度を検知し、検知した温度を通信・制御部２０３に通知する。なお、温度センサ付きＩＣタグ２０１は、以下の説明において簡単のために「ＩＣタグ２０１」という場合がある。二次電池２０２は、通信・制御部２０３への電源供給を行う。
【００１３】
通信・制御部２０３は、温度センサ付きＩＣタグ２０１に電力供給を行って、温度測定を行わせると共に、測定温度を温度センサ付きＩＣタグ２０１から受信し、メモリ２０５内に格納しておく。また、外部の通信表示装置１１０から送信要求を受け付けると該通信表示装置１１０へ測定データを送信する。なお、複数の温度センサ付きＩＣタグ２０１との通信は、信号の衝突を回避するための公知のアンチコリジョン技術を利用して行うことが望ましい。
【００１４】
また、通信・制御部２０３は、時刻・時間管理機能を備えており、ある時刻から所定の時間間隔、例えば１５分或いは３０分おきに、温度センサ付きＩＣタグ２０１と通信を行って、温度測定を実行させる。アンテナ２０４は、通信・制御部２０３が外部の通信表示装置１１０と通信するために利用されてもよい。
【００１５】
次に、図３を参照して、本実施形態における温度センサ付きＩＣタグ２０１のハードウェア構成の一例を説明する。本実施形態において、温度センサ付きＩＣタグ２０１は、アンテナ３０８を含めて５ｍｍ×５ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ程度の大きさである。
【００１６】
図３において、温度センサ３０１は、温度変化に対してほぼリニアにアナログ出力し、小型化・ＩＣタグとの一体化が可能で、３２〜４２℃の間で温度分解能が０．１〜０．０１℃である、半導体型の温度センサ、例えばＣＭＯＳ温度センサが好ましく用いられる。但し、サーミスタ型、サーモカップル（熱電対）型を適用してもよい。Ａ／Ｄ変換部３０２は、温度センサ３０１から得られる温度情報をＡ／Ｄ変換して、デジタル信号に変換し、制御部３０３に提供する。
【００１７】
制御部３０３は、温度センサ付きＩＣタグ２０１の全体的な動作を制御する。より具体的に、通信・制御部２０３から受け付けた命令を解析し、命令に係る動作を実行する。これにより、例えばＡ／Ｄ変換部３０２から得られた温度情報を、ＲＡＭ３０４に一時的に保存したり、通信・制御部２０３からの要求に応じて、ＲＡＭ３０４に格納された温度情報を読み出し、送受信回路３０６を介して送信したりする。この様な制御部３０３の動作は、ＲＯＭ３０５に格納されるプログラムに基づいて行われる。ＲＯＭ３０５には、温度センサ３０１に対応するオフセット値や温度補正値などが更に記憶されていてもよい。また、測定された体温情報や被検者の情報等も記憶可能である。
【００１８】
送受信回路３０６は、無線通信を制御するための機構であり、送信回路及び受信回路を含む。送信回路及び受信回路は、通常ＩＣタグで使用される様なものであればよい。簡単に説明すると、送信回路は、変調器、フィルタ及びアンプを含み、デジタル信号に変調をかけ、不要な成分をフィルタで除去してからアンプで増幅し、アンテナ３０８から放射を行う。受信回路は、アンプ、復調器及びフィルタを含み、空間を伝播されてくる信号をアンテナ３０８で受信し、フィルタで必要な帯域を取り出す。更に、受信回路は、これをアンプで増幅し、復号器で周波数変換をおこなって信号を復号する。
【００１９】
通信に使用する周波数は、例えば１３．５６ＭＨｚ、２．４５ＧＨｚ、８６０〜９６０ＭＨｚのいずれかを用いることができる。通信可能な距離は、例えば、１３．５６ＭＨｚで５０ｃｍ程度以下、２．４５ＧＨｚで１００ｃｍ程度以下となる。使用する周波数は、通信・制御部２０３との距離を考慮して、１３．５６ＭＨｚを選択することができる。電源部３０７は、通信・制御部２０３とのアンテナ３０８を介した通信において、ＩＣタグ２０１内の各構成要素に電源供給を行う。
【００２０】
なお、アンテナ３０８は、温度センサ付きＩＣタグ２０１内に全てが内包される必要はなく、深部温度プローブ１００内のアンテナパターン（配線基板）を利用してもよい。
【００２１】
次に、図４を参照して通信表示装置１１０のハードウェア構成例を説明する。制御部４０１は、装置の動作を全体的に制御する。制御部における制御は、メモリ４０２内に格納されている制御プログラムに従って行われる。制御部４０１は、深部温度プローブ１００から取得した温度値に基づいて、被験者の深部体温を算出することができる。メモリ４０２には、本実施形態に対応する処理プログラムが格納されている。通信部４０３は、深部温度プローブ１００との間で通信を行い、温度センサ付きＩＣタグ２０１のそれぞれで測定された時刻や温度値を取得することができる。
【００２２】
表示部４０４は、例えば液晶ディスプレイで構成される。表示部４０４は、測定された温度情報に基づき制御部４０１により算出された深部体温を数字やグラフで画面表示することができる。音声出力部４０５は、表示部４０４における表示内容を音声情報として再生し、被験者に通知することができる。操作部４０６は、被験者が通信表示装置１１０の設定を行ったり、操作したりするためのボタン等で構成される。装填部４０７には、深部温度プローブ１００が装填される。装填部４０７は、深部温度プローブ１００が装填されたことを検知するための機構（例えば，重量センサ）が備えられていても良い。また、以上の各ブロックは、バス４０８を介して相互に電気的に接続される。
【００２３】
次に、図５ａ乃至図５ｃを参照して、本実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を説明する。図５ａは、深部温度プローブ１００を上から見た場合の外観構成の一例を示す平面図である。図５ｂは、深部温度プローブ１００を下方向から見た場合の外観構成の一例を示す底面図である。図５ｃは、図５ｂのＡ−Ｂで切断した場合の断面を示す深部温度プローブ１００の断面図である。
【００２４】
図５ａにおいて、深部温度プローブ１００は、中央と周辺部とで段差をもった金属材部５０１で覆われ、金属材部５０１の一段低くなった周辺部の上に通信・制御部５０３（図２の通信制御部２０３に対応）と二次電池５０４（図２の二次電池２０２に対応）とが設けられている。この二次電池５０４と通信・制御部５０３の上表面には通信・制御部５０３の通信のため、及び二次電池５０４の充電のための電磁波・磁波カップリング層５０６が設けられている。
【００２５】
また、金属材部５０１の中心付近には、温度センサ付きＩＣタグ５０２が配置され、その周囲の二次電池５０４の領域には、温度センサ付きＩＣタグ５０５ａ乃至５０５ｄが配置されている。アンテナ配線５０６は、温度センサ付きＩＣタグ５０２が通信・制御部５０３と通信を行うためにアンテナパターン（図５ｃの配線基板５２２に対応）と接続するための配線である。
【００２６】
金属材部５０１は、加工がしやすく、軽量で、かつ、比熱が小さく，熱伝導性がよく及び熱容量の少ない材料、例えばアルミ材料で構成されることが好ましい。温度センサ付きＩＣタグ５０２及び５０５ａ乃至５０５ｄは、金属材部５０１内に埋め込まれる形で配置されている。なお、金属材部５０１は、外気にさらされるために、外気温度とほぼ同一温度となる。即ち、温度センサ付きＩＣタグ５０２及び５０５ａ乃至５０５ｄで測定される温度値は、外気温度にほぼ一致することとなる。言い換えると，それぞれの温度差が所定値内の収まっていれば，その値は外気温度と言える。
【００２７】
また、本実施形態において、深部温度プローブ１００の直径は、例えば５０ｍｍとすることができる。
【００２８】
次に、図５ｂにおいて、断熱材（熱抵抗部材）としての硬質発泡材５１１は、被験者の皮膚と接触する接触面を構成している。また、硬質発泡材５１１内には、中心付近に温度センサ付きＩＣタグ５１２が配置され、周辺部分に、温度センサ付きＩＣタグ５１３ａ乃至５１３ｄがそれぞれ配置されている。また、アンテナ配線５１４は、温度センサ付きＩＣタグ５１２が通信・制御部５０３と通信を行うためにアンテナパターン（図５ｃの配線基板５２２に対応）と接続するための配線である。同様に、アンテナ配線５１５ａ乃至５１５ｄは、温度センサ付きＩＣタグ５１３ａ乃至５１３ｄがそれぞれ通信・制御部５０３と通信を行うためにアンテナパターン（図５ｃの配線基板５２２に対応）と接続するための配線である。
【００２９】
次に、図５ｃを参照して、図５ｂのＡ−Ｂ断面における深部温度プローブ１００の断面構成を説明する。
【００３０】
図５ｃにおいて、金属材部５０１内には、温度センサ付きＩＣタグ５０２及び５０５ｄが配置されている。これにより、温度センサ付きＩＣタグ５０２及び５０５ｄにより検出される温度が金属材部５０１の温度（外気温度とほぼ一致）に対応したものとなる。また、金属材部５０１の下層には硬質発泡材５１１が配置され、この硬質発泡材５１１内には、温度センサ付きＩＣタグ５１２及び５１３ｂが配置されている。所謂断熱材としての硬質発泡材５１１は、例えば、ポリウレタン樹脂やエポキシ樹脂の様な材質で構成される。硬質発泡材５１１は、高さがＨ１の領域５２４と、高さがＨ２の領域５２５とに区分される。なお、図５ｃでは、硬質発泡材５１１が２種類の高さを有する領域に分割されるが、Ｈ１とＨ２の中間の高さを有する領域が存在していても良い。
【００３１】
金属材部５０１の周囲には、電磁波・磁波カップリング層５０６と、二次電池５０４及びアンテナとして機能する配線基板５２２が配置されている。この配線基板５２２には、各温度センサ付きＩＣタグ５１２からのアンテナ配線が接続され、通信・制御部２０３との通信が可能となっている。図５ｃの断面図では、温度センサ付きＩＣタグ５１２からのアンテナ配線５１４と、温度センサ付きＩＣタグ５０５ｄからのアンテナ配線５２３が配線基板５２２に接続されている様子が示されている。
【００３２】
また、金属材部５０１内に含まれる温度センサ付きＩＣタグ５０２及び５０５ａ乃至５０５ｄは、図５ｃに示されるように、底面が硬質発泡材５１１と接するように配置される。その際、ＩＣタグ５０２は領域５２４内に、ＩＣタグ５０５ａ乃至５０５ｄは第２の領域内に属するように配置される。
【００３３】
また、硬質発泡材５１１内に含まれる温度センサ付きＩＣタグ５１２及び５１３ａ乃至５１３ｄは、深部温度プローブ１００が被験者の皮膚上に設置される場合に、被験者の皮膚と接触するように、その底面が、硬質発泡材５１１の底面と同一平面上に位置するように配置される。その際、ＩＣタグ５１２は領域５２４内に、ＩＣタグ５１３ａ乃至５１３ｄは第２の領域内に属するように配置される。これにより、温度センサ付きＩＣタグ５１２及び５１３ａ乃至５１３ｄは、被験者の皮膚温度を検知することが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態において、硬質発泡材５１１を挟んで上下方向に対向して配置される温度センサ付きＩＣタグの間隔については以下のように定義される。まず、温度センサ付きＩＣタグ５０２と５１２との間隔をｄ１とし、他の温度センサ付きＩＣタグ間の距離、例えば図５ｃにおける温度センサ付きＩＣタグ５０５ｄと５１３ｂとの間隔をｄ２とする。このとき、ｄ１とｄ２の間には、ｄ１＞ｄ２が成立する。
【００３５】
なお、周辺に位置する温度センサ付きＩＣタグは、５０５ａと５１３ａ、５０５ｂと５１３ｄ、５０５ｃと５１３ｃ、及び、５０５ｄと５１３ｂがそれぞれ対向して配置されるペアとなるが、これらの間隔は、ｄ２に均一に設定される。
【００３６】
なお、図５ａ乃至図５ｃを参照して説明した深部温度プローブ１００の構成では、温度センサ付きＩＣタグ２０１を、金属材部５０１内において中央に１個と周辺に４個を配置し、かつ、硬質発泡材部５１１内において中央に１個と周辺に４個を配置する例を示した。温度センサ付きＩＣタグ２０１の個数は、この例に限られるものではなく、例えば、金属材部５０１内及び硬質発泡材５１１内においてそれぞれ中央に１個配置し、硬質発泡材５１１内において周辺に１個配置しても良い。また、それぞれ周辺に配置する個数を、更に増やしても良い。
【００３７】
次に、図５ａ乃至図５ｃに示した深部温度プローブ１００を利用して測定した温度値を利用して深部体温を算出するための処理を説明する。
【００３８】
以下では、簡単のために、図５ａ乃至図５ｃで示した各温度センサ付きＩＣタグのうち、５１２を第１センサと、５０２を第２センサと、５１３ａ乃至５１３ｄを第３センサ１乃至４と、５０５ａ乃至５０５ｄを第４センサ１乃至４と、それぞれ呼ぶこととする。
【００３９】
また、それぞれのセンサで測定された温度値を第１センサにつきＴｓ１、第２センサにつきＴｓ２とする。また、第３センサ１乃至４（５１３ａ乃至５１３ｄ）をＴｓ３１乃至Ｔｓ３４とし、第４センサ１乃至４（５０５ａ乃至５０５ｄ）をＴｓ４１乃至Ｔｓ４４とする。
【００４０】
また、第１センサと第２センサとで検知された温度値の差（Ｔｓ１−Ｔｓ２）をＴ１２、硬質発泡材５１１による熱抵抗をＲ１２とする。この熱抵抗Ｒ１２は、断熱材の熱伝導率（λ）と厚さ（ｄ１）から、Ｒ１２＝λ×ｄ１より求めることができる。
【００４１】
次に、第３センサ１乃至４の平均温度をＴａ３、第４センサ１乃至４の平均温度をＴａ４とする。なお、本実施形態におけるＴａ３及びＴａ４の求め方は、以下の通りである。
【００４２】
ここでは、Ｔａ３及びＴａ４を、それぞれ独立に求めることができる。まず、第３センサ１乃至４（第４センサ１乃至４）のそれぞれで検知された４つの温度値（Ｔｓ３１乃至Ｔｓ３４とＴｓ４１乃至Ｔｓ４４）の最大値と最小値の差がセンサの最大許容誤差の２又は３倍以内であれば、４つの温度値の算術平均値を用いる。この最大許容誤差は、例えば０．１℃と設定することができる。
【００４３】
４つの温度値の最大値と最小値の差がセンサの最大許容誤差の２又は３倍を超える場合は、次の通りとする。
【００４４】
第３センサ１乃至４（第４センサ１乃至４）で検出された４つの温度値（Ｔｓ３１乃至Ｔｓ３４とＴｓ４１乃至Ｔｓ４４）のうち、３温度値ずつ、計３通りのグループを選択し、それぞれにおける分散を求める。その内で、最も小さい分散が得られたグループに含まれる３つの温度値の最大値と最小値の差が、センサの最大許容誤差の２又は３倍以内であれば，この３つの温度の算術平均値を用いる。
【００４５】
一方、この３つの温度値の最大値と最小値の差がセンサの最大許容誤差の２又は３倍を超える場合は、次の通りとする。
【００４６】
ここでは、第４センサの平均温度は、第３センサの平均温度を決定するのに利用したセンサとペアになる第４センサにより計測された温度値を利用して求めることができる。例えば、第３センサのうち５１３ａ及び５１３ｃでの測定温度を利用する場合には、第４センサのうち５０５ａ及び５０５ｃでの測定温度を利用して、第４センサの平均温度を求めることができる。
【００４７】
具体的に、４つの温度値で対角に位置する温度値の差（例えば、Ｔｓ３１−Ｔｓ３３）が最大許容誤差の２又は３倍以内で、対角に位置する温度値（例えば、Ｔｓ３１とＴｓ３３、Ｔｓ３２とＴｓ３４）の算術平均値の差が、最大許容誤差の２又は３倍を超える場合は、高い方の平均値を用いる。
【００４８】
以上の手順でＴａ３及びＴａ４が決定されない場合には、その温度値に基づく算出を取りやめてもよい。また、所定の時間帯（例えば、午前２時３０分から午前２時４５分までの間の１５分）において、複数回の測定を行い、決定可能なＴａ３及びＴａ４につき、それらの平均値を当該時間帯におけるＴａ３及びＴａ４としてもよい。
【００４９】
決定されたＴａ３とＴａ４との温度差（Ｔａ３−Ｔａ４）をＴ３４とする。また、断熱材の熱抵抗をＲ３４とする。熱抵抗Ｒ３４は、断熱材と熱伝導率から求められる。この熱抵抗Ｒ３４は、断熱材の熱伝導率（λ）と厚さ（ｄ２）から、Ｒ３４＝λ×ｄ２より求めることができる。
【００５０】
なお、第４センサにおける温度値の平均温度値Ｔａ４と第２センサの温度値Ｔｓ２との差（Ｔａ４−Ｔｓ２）が、最大許容誤差の０．５又は１倍以内であれば、第４センサの平均温度値Ｔａ４の代わりに、第２センサの温度値Ｔｓ２を用いても良い。或いは、この様な状況が想定される場面でのみの、深部センサ１００の使用が想定される場合は、第４センサを省略したものでも良い。
【００５１】
次に、体表面の断面状況を仮定する。体表面の近くに体表面の温度より高い温度Ｔｄの熱源があり、体表面までの熱抵抗をＲｄとする。熱抵抗Ｒｄは、体表面の熱伝導率（λｂ）と厚さ（ｄｂ）から求められる。このλｂは、例えば、約１×１０-3（cal/cm/sec/deg）程度の値である。但し、実際の生体組織は、等方性的ではなく、血流の流れによる熱移動があり、また脂肪や骨の影響がある。従って、上記の値は、その様な場所ではなく、比較的浅い部位の熱伝導率の一例を示すものである。
【００５２】
この条件下で、計算により深部体温を求める場合、２次元（断面）で有限要素法を用いて、第１センサで測定された温度値Ｔｓ１を基に、Ｔ１２とＴ３４をパラメータとした、次の２次式で表記される補償量を加算する、下記の多項式を用いることができる。計算により求められる深部体温（「計算深部体温」という）をＭＴｄとすると、
ＭＴｄ＝Ｔｓ１＋（Ａ＊Ｔ１２＊Ｔ１２）＋（Ｂ＊Ｔ１２＋Ｔ３４）＋（Ｃ＊Ｔ３４＊Ｔ３４）・・・・（式１）
このとき、Ａ、Ｂ、Ｃは、それぞれ体表面から１０ｍｍの深さに、深部温度プローブ１００（直径５０ｍｍ）よりも広い面積の熱源の層があると仮定し、当該熱源の温度を測定するために設定される係数であって、例えば環境温度毎に図６のように設定することができる。但し、ここでは環境温度Ｔｅと、Ｔｓ２及びＴａ４とが一致していることを前提とする。また、ここで示す係数は一例であって、これに限定されるものではない。
【００５３】
図６において、６０１は、環境温度Ｔｅを示す。Ｔｅは、１５℃、２０℃、２５℃及び３０℃がそれぞれ設定される。また、６０２は、係数Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ示している。例えば、環境温度Ｔｅ＝２０℃において、係数はＡ＝０．０９１２７７、Ｂ＝−０．１２５１０６、Ｃ＝０．０５０６４１のように設定される。
【００５４】
なお、実際の深部体温の計測を行う際の環境温度が上記テーブルの環境温度６０１のいずれかと一致しない場合には、テーブルの値を用いて線形補間法により、各係数を算出しても良いし、環境温度Ｔｅをパラメータとした多項式を設定しておき、実際の環境温度Ｔｅをそこにあてはめて求めても良い。
【００５５】
次に、この様な係数を用いて、本実施形態に対応する深部温度プローブ１００を用いて行った実験の結果を以下に説明する。ここでの実験結果は、図７のテーブルに示すようになる。
【００５６】
図７は、環境温度Ｔｅを、それぞれ２０．００℃、２２．５０℃、２５．００℃に設定し、深部体温Ｔｄが３６．００℃、３７．００℃及び３８．００℃の熱源の上に深部温度プローブ１００を設置した場合に、第１センサ乃至第４センサにより検出された温度値に基づいて、深部体温を上記（式１）に基づいて算出した結果を示すものである。この際、２２．５０℃における係数Ａ乃至Ｃは、図６の他の環境温度Ｔｅにおける各係数を用いた３次式の多項式を利用して補間により求めた。
【００５７】
これによれば、例えば、環境温度Ｔｅが２０．００℃、かつ、熱源温度Ｔｄが３６．００℃の場合に、第１センサによる温度値Ｔｓ１は３２．４６℃、第３センサの平均温度Ｔａ３は３０．２１℃となる。なお、このときＴｓ２及びＴａ４はそれぞれ環境温度Ｔｅと一致するので、２０．００℃となる。
【００５８】
このとき、計算深部体温ＭＴｄは、
ＭＴｄ＝３２．４６＋（０．０９１２７７×１２．４６×１２．４６）−（０．１２５１０６×１２．４６×１０．２１）＋（０．０５０６４１×１０．２１×１０．２１）＝３６．００（小数点３桁以上切り上げ）
として、算出できる。このようにして算出された計算深部体温ＭＴｄは、実際の深部体温Ｔｄとの偏差が０．００である。同様にして、Ｔｅ：２０℃、深部体温Ｔｄ：３７．００℃及び３８．００℃の場合、ＭＴｄは、小数点３桁以上を切り上げて、それぞれ３７．００℃及び３８．０２℃となる。
【００５９】
このようにして、深部温度プローブ１００によれば、複数の温度センサ付きＩＣタグを用いて、深部体温を算出により求めることができる。
【００６０】
なお、上記の計算深部体温ＭＴｄの算出は、通信・制御部２０３において行い、計算結果をまとめて通信表示装置１１０に送信しても良い。また、通信・制御部２０３では行わずに、各センサからの温度値を時刻と共に蓄積しておき、通信表示装置１１０側でまとめて計算を行っても良い。
【００６１】
ここで、図１２に、深部温度プローブ１００を用いて、被験者の足底部位にて深部体温を３５０秒間測定した結果を示す。図１２において、縦軸は計算深部体温（℃）を示し、横軸は計測時間（秒）を示す。また、図１２では、得られた深部体温に多少のバラツキが見られるが、これは血流によるものである。
【００６２】
次に、図８のフローチャートを参照して、本実施形態に対応する深部温度測定処理の流れを説明する。図８におけるフローチャートは、深部温度プローブ１００側における処理を記載している。この深部温度プローブ１００での処理は、通信・制御部２０３が内部のメモリに格納された対応する処理プログラムを内部の処理部において実行することにより実現される。
【００６３】
本実施形態では、深部温度プローブ１００は被験者の皮膚に配置され、温度測定を、所定の時間間隔、例えば３０分おきに行う。この時間間隔は、通信・制御部２０３内の時刻・時間管理機能を利用して行うことができる。そこで、ステップＳ８０１では、時間間隔を計測するために時刻・時間管理機能をリセットし、ステップＳ８０２において、時間間隔に相当する所定時間（例えば、３０分）が経過したか否かを判定する。
【００６４】
もし、所定時間が経過した場合には、ステップＳ８０３に移行して、通信・制御部２０３が、ＩＣタグ２０１との通信を行ってＩＣタグ２０１を作動させると共に、温度値の送信を要求する。各ＩＣタグ２０１は、通信・制御部２０３からの電力供給に伴い作動し、温度センサ３０１において取得された温度値を送受信回路３０６で送信用データに変換してアンテナ３０８を介して、通信・制御部２０３へ送信する。
【００６５】
通信・制御部２０３は、全てのＩＣタグ２０１からの温度値を受信したか否かを判定し、もし、未受信のＩＣタグ２０１がある場合には、ステップＳ８０３に戻って処理を繰り返す。一方、全てのＩＣタグ２０１から受信した場合には、ステップＳ８０５に移行して、受信した温度値及び時刻の少なくともいずれかをメモリ２０５に格納する。その後、ステップＳ８０１に戻り、処理を継続する。
【００６６】
なお、以上の温度測定処理は、予め定められた回数（例えば、１４回）、或いは、予め定められた時間帯（例えば、夜１２時から翌朝７時まで）において繰り返し実行されても良い。
【００６７】
次に、図９のフローチャートを参照して、図８の処理に従い取得された各温度値を、深部温度プローブ１００から通信表示装置１１０へ送信し、計算深部体温ＭＴｄを算出して出力するまでの処理の流れを説明する。図９におけるフローチャートは、通信表示装置１１０側における処理と、深部温度プローブ１００側における処理とを並列して記載している。このうち、通信表示部１１０側での処理は、メモリ４０２に格納された対応する処理プログラムを制御部４０１が実行することにより実現される。また、深部温度プローブ１００側の処理は、通信・制御部２０３が内部のメモリに格納された対応する処理プログラムを内部の処理部において実行することにより実現される。
【００６８】
まず、通信表示装置１１０側では、ステップＳ９０１において、深部温度プローブが通信表示装置１１０の装填部４０７に搭載されたか否かを監視している。深部温度プローブ１００への搭載は、装填部４０７が備える重量検知センサを用いても良いし、通信部４０３が定期的に通信・制御部２０３からの応答信号を受信したか否かを監視しており、応答が得られた場合に、深部温度プローブ１００が搭載されたと判定することもできる。
【００６９】
もし、深部温度プローブ１００の搭載を検知した場合には、ステップＳ９０２に移行して、深部温度プローブ１００への接続要求を行う。この接続要求は、通信表示装置１１０の通信部４０３から深部温度プローブ１００の通信・制御部２０３に対して行うことができる。
【００７０】
一方の深部温度プローブ１００では、ステップＳ９１１において通信表示装置１１０からの接続要求を受け付けたか否かを監視している。もし、接続要求を受け付けた場合には、ステップＳ９１２へ移行する。ステップＳ９１２では、通信表示装置１１０の通信部４０３と深部温度プローブ１００の通信・制御部２０３との間で通信を確立する。
【００７１】
通信表示装置１１０でも、これに対応してステップＳ９０３において深部温度プローブ１００との間で通信を確立する。通信を確立すると、通信表示装置１１０は、ステップＳ９０４において、深部温度プローブ１００側に各センサで測定した温度値の送信を要求する。これに応じて、深部温度プローブ１００側では、ステップＳ９１３において温度値の送信要求を受け付けたか否かを監視しており、もし、当該要求を受け付けた場合には、ステップＳ９１４に移行して、通信・制御部２０３内のメモリ２０５に格納している温度値を、通信表示装置１１０へ送信する。
【００７２】
通信表示装置１１０側では、ステップＳ９０５において、深部温度プローブ１００からの温度値を受信したか否かを監視しており、もし、受信した場合には、ステップＳ９０６に移行して、センサにおいて測定された温度値を用いて、上記（式１）に従って、計算深部体温ＭＴｄを算出する。続くステップＳ９０７では、算出した計算深部体温ＭＴｄを、表示部４０４に表示する。また、併せて音声出力部４０５を用いて所定の音声出力を行ってもよい。
【００７３】
以上のように、本実施形態によれば、二次電池を有し深部温度プローブ内に測定により得られた温度値を格納しておき、外部の通信表示装置でまとめて読み出して、深部体温を算出して、表示出力することができる。時系列に深部体温がある場合は，トレンドを示すグラフ表示することもできる。
【００７４】
なお、深部体温の算出処理は、上記の説明では通信表示装置１１０側で行ったが、深部温度プローブ１００の通信・制御部２０３内において予め行っても良い。
【００７５】
［第２の実施形態］
次に、発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、深部温度プローブ１００が、図２の構成において二次電池２０２、通信・制御部２０３及びアンテナ２０４を有さず、外部の通信表示装置１１０からの制御により温度測定を行う点に特徴がある。
【００７６】
次に、図１０ａ乃至図１０ｃを参照して、本実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を説明する。各図における構成は図５ａ乃至図５ｃと共通する部分があり、共通する構成要素については共通の参照番号を付すこととし、また、簡単のために説明を省略する。
【００７７】
まず、図１０ａは、本実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す平面図である。図１０ａにおいて、深部温度プローブ１００は、二次電池２０２及び通信・制御部２０３のための領域を有しない。また、深部温度プローブ１００の表面を構成する金属材部５０１の周辺部は、電磁波カップリング及び配線基板１００１で覆われている。この電磁波カップリング及び配線基板１００１は、温度センサ付きＩＣタグ５０５ａ及び５０５ａ乃至５０５ｄが、通信表示装置１１０との通信を行うために利用される。
【００７８】
図１０ｂは、図５ｂと同様に、深部温度プローブ１００の底面の外観構成の一例を示す底面図である。図１０ｃは、図１０ｂのＡ−Ｂで切断した場合の断面を示す深部温度プローブ１００の断面図である。図１０ｃに示されるように、本実施形態では、金属材部５０１の上には、電磁波カップリング及び配線基板１００１のみが設けられており、二次電池２０２や通信・制御部２０３のための層は存在しない。
【００７９】
このように、本実施形態に対応する深部温度プローブ１００は、定期的に通信表示装置１１０と通信して電力供給を受ける場合に、温度測定が可能となる。
【００８０】
次に、図１１のフローチャートを参照して、各ＩＣタグ２０１において温度値を取得して通信表示装置１１０へ送信し、計算深部体温ＭＴｄを算出するまでの処理の流れを説明する。図１１におけるフローチャートは、通信表示装置１１０側における処理と、深部温度プローブ１００の各ＩＣタグ２０１における処理とを並列して記載している。このうち、通信表示部１１０側での処理は、メモリ４０２に格納された対応する処理プログラムを制御部４０１が実行することにより実現される。また、各ＩＣタグ２０１の処理は、ＲＯＭ３０５に格納された対応する処理プログラムを制御部３０３において実行することにより実現される。
【００８１】
本実施形態では、所定の時間帯（例えば、夜１２時から翌朝７時まで）において、一定の時間間隔（例えば、３０分）で繰り返し深部体温測定を行う場合を例に説明する。そこで、通信表示装置１１０側では、ステップＳ１１０１において時刻を監視しておき、測定時刻が到来したか否かをステップＳ１１０２において判定する。もし、測定時刻が到来しない場合には、ステップＳ１１０１における時刻の監視を継続する。一方、測定時刻が到来した場合には、ステップＳ１１０３に移行して、温度センサ付きＩＣタグ２０１に電力供給を行い、通信を確立する。その後、ステップＳ１１０４に移行して、温度センサ付きＩＣタグ２０１に対して、温度値の送信を要求する。
【００８２】
一方の、温度センサ付きＩＣタグ２０１側では、ステップＳ１１１１において通信表示装置１１０から電力供給を受け、通信が確立された場合、ステップＳ１１１２に移行して、通信表示装置１１０から温度値の送信要求を受け付けたか否かを判定する。もし、温度値の送信要求を受け付けた場合には、ステップＳ１１１３に移行して、温度センサ３０１において取得された温度値を送受信回路３０６で送信用データに変換してアンテナ３０８を介して、通信表示装置１１０へ送信する。
【００８３】
この処理は、深部温度プローブ１００に含まれる全ての温度センサ付きＩＣタグ２０１について行われる。即ち、図１０ａ乃至１０ｃに示す様な構成の場合、ＩＣタグ５０２、５０５ａ乃至５０５ｄ、５１２及び５１３ａ乃至５１３ｄの全てから温度値の情報を通信表示装置１１０が受信するまで行われる。
【００８４】
その通信表示装置１１０側では、温度センサ付きＩＣタグ２０１から送信された温度値の情報を受信した場合には、ステップＳ１１０６に移行して、受信した温度値を用いて計算深部体温ＭＴｄを算出する。もし、計算深部体温ＭＴｄの算出が可能であれば（ステップＳ１１０７において「ＹＥＳ」）、ステップＳ１１０８に移行して算出したＭＴｄ値をメモリ４０２に格納する。一方、もし、計算深部体温ＭＴｄの算出が可能でなければ（ステップＳ１１０７において「ＮＯ」）、ステップＳ１１０４に戻って、再度温度値を要求して処理を継続する。ここで、ＭＴｄ値が算出可能でない場合とは、例えば、上述の手順でＴａ３及びＴａ４が決定されないために、ＭＴｄ値を算出できない場合などがある。
【００８５】
計算深部体温ＭＴｄをメモリ４０２に格納した後は、ステップＳ１１０１に戻って、時刻の監視を行い、上記の処理を上記所定の時間帯が経過するまで継続する。
【００８６】
以上のように、本実施形態によれば、二次電池や通信・制御部を有しない深部温度プローブ１００であっても、外部の通信表示装置１１０の制御により温度測定を行って、深部体温ＭＴｄを算出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】発明の第１の実施形態に対応する深部温度測定システムの構成の一例を示す図である。
【図２】発明の第１の実施形態に対応する深部温度プローブ１００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】発明の実施形態に対応する温度センサ付きＩＣタグ２０１のハードウェア構成の一例示す図である。
【図４】発明の実施形態に対応する通信表示装置１１０のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図５ａ】発明の第１の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す平面図である。
【図５ｂ】発明の第１の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す底面図である。
【図５ｃ】発明の第１の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す断面図である。
【図６】深部体温ＭＴｄを算出するための係数の一例を示すテーブルである。
【図７】発明の実施形態に対応する深部温度プローブ１００を用いて行った実験の結果の一例を示す図である。
【図８】発明の第１の実施形態に対応する深部温度測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】発明の第１の実施形態に対応する、図８の処理に従い取得された各温度値を、深部温度プローブ１００から通信表示装置１１０へ送信し、計算深部体温ＭＴｄを算出して出力するまでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０ａ】発明の第２の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す平面図である。
【図１０ｂ】発明の第２の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す底面図である。
【図１０ｃ】発明の第２の実施形態に対応する深部温度プローブ１００の外観構成の一例を示す断面図である。
【図１１】発明の第２の実施形態に対応する、温度プローブ付きＩＣタグ２０１において取得した温度値を通信表示装置１１０へ送信し、計算深部体温ＭＴｄを算出するまでの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】発明の第１の実施形態に対応する深部温度プローブ１００を用いた深部体温測定結果（装着部位：足底）の一例を示す図である。
【図１】
2007315917.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007315917.tif 000005
【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2007315917.tif 000013
【図１０ａ】
2007315917.tif 000014
【図１０ｂ】
2007315917.tif 000015
【図１０ｃ】
2007315917.tif 000016
【図１１】
2007315917.tif 000017
【図１２】
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