(57)【要約】【課題】効率良く表面ガスの発生量を増加させて採取することが可能な表面ガス採取装置を提供する。【解決手段】表面ガス採取装置１は、被測定者の測定部位Ｓに密着させその皮膚表面Ｓａから放出する表面ガスを採取する採取容器７を備え、この採取容器７の上底部７ｂの内壁面に測定部位Ｓの血行を促進させる活性化部（超音波照射を行う発振部１２等）が一体的に設けられる。【選択図】図２
2013127374.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体の測定部位表面から放出される表面ガスを採取する表面ガス採取装置であって、
前記測定部位の血行を促進して表面ガスの発生量を増加させる活性化部が一体的に構成されたことを特徴とする表面ガス採取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表面ガス採取装置において、
前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部に対し、前記活性化部が一体的に構成されたことを特徴とする表面ガス採取装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の表面ガス採取装置において、
前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部を有底筒状の採取容器にて構成し、
前記採取容器は、軸方向一端の開口部を前記測定部位表面に当接させ、その開口部内に露出した前記測定部位表面に対向するように内壁面に前記活性化部が設けられて構成されたことを特徴とする表面ガス採取装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の表面ガス採取装置において、
前記活性化部は、音波及び電磁波の少なくとも一方を発する発振部にて構成されたことを特徴とする表面ガス採取装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の表面ガス採取装置において、
前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部へのキャリアガスの供給及び回収を通じて前記表面ガスの収集を行うガス収集装置を備えたことを特徴とする表面ガス採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面ガス採取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生体（主に人体）の皮膚表面等から放出される微量のガス（表面ガス）を採取し、その成分の分析を行うことで被測定者の健康状態等を把握することが行われている。この表面ガスの成分中には、アセトンなど、血液中の成分を反映している成分が含まれていることが分かっており、ガスを採取する生体の測定部位の血行を促進し、血管に繋がる皮脂腺や汗腺の活動を活性化することで表面ガスの発生量が増加する。
【０００３】
こうした表面ガス採取装置として、例えば特許文献１にて示されるように、ガス採取容器の開口部を皮膚に密着させて容器内に放出された表面ガスを採取するものがある。また特許文献１の装置では、赤外線ランプを用いて測定部位を温め血行を促進させることが行われており、表面ガスの発生量を増加させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−８８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した特許文献１の表面ガス採取装置では、赤外線ランプ（活性化部）がガス採取容器から離間して測定部位から離れた位置に設けられるため、赤外線ランプからの光が測定部位以外にも広く広がって照射するため、測定部位の血行を促進する、即ち表面ガスの発生を増加させる効率が良くないことが問題であった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、効率良く表面ガスの発生量を増加させて採取することが可能な表面ガス採取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の表面ガス採取装置は、生体の測定部位表面から放出される表面ガスを採取する表面ガス採取装置であって、前記測定部位の血行を促進して表面ガスの発生量を増加させる活性化部が一体的に構成されたことを特徴とする。
【０００８】
この表面ガス採取装置においては、前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部に対し、前記活性化部が一体的に構成されることが好ましい。
この表面ガス採取装置においては、前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部を有底筒状の採取容器にて構成し、前記採取容器は、軸方向一端の開口部を前記測定部位表面に当接させ、その開口部内に露出した前記測定部位表面に対向するように内壁面に前記活性化部が設けられることが好ましい。
【０００９】
この表面ガス採取装置においては、前記活性化部は、音波及び電磁波の少なくとも一方を発する発振部にて構成されることが好ましい。
この表面ガス採取装置においては、前記測定部位に当接させて前記表面ガスを採取する採取部へのキャリアガスの供給及び回収を通じて前記表面ガスの収集を行うガス収集装置を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、効率良く表面ガスの発生量を増加させて採取することが可能な表面ガス採取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における表面ガス採取装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】表面ガス採取装置の概略構成を示す断面図。
【図３】別例の表面ガス採取装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示す表面ガス採取装置１は、人体の皮膚表面から放出される表面ガスを直接採取するものである。同図に示すように、表面ガス採取装置１は、被測定者の測定部位（本実施形態では、腕）Ｓに装着される採取ユニット２と、本体ユニット３とを備えている。採取ユニット２と本体ユニット３とは、ガスの流路となる第１通気管４及び第２通気管５と、制御信号等を伝達するための信号線６とを介して接続されている。
【００１３】
図１及び図２に示すように、採取ユニット２は、円筒状の側壁７ａが上底部７ｂにて閉塞されてなる有底円筒状の採取容器７と、採取容器７下端の開口部７ｃ側の側壁７ａに固定された帯状の一対のバンド８とを備えている。各バンド８の先端部には、それぞれ面ファスナー９ａ，９ｂが設けられている。採取ユニット２は、採取容器７の開口部７ｃが測定部位Ｓの皮膚表面Ｓａに密着するようにして、各バンド８及び面ファスナー９ａ，９ｂによる固定で測定部位Ｓに対して装着されるようになっている。
【００１４】
採取容器７の内部空間は、測定部位Ｓの皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスを採取するための採取室１１となっており、側壁７ａには内外を連通する導入口２１及び導出口２２が形成されている。導入口２１及び導出口２２は、採取容器７の開口部７ｃ近傍の側壁７ａに形成されるとともに、採取容器７の中心軸線を挟んで対向する位置に形成されている。導入口２１には第１通気管４の一端が接続され、導出口２２には第２通気管５の一端が接続されており、第１及び第２通気管４，５の他端は本体ユニット３に接続されている。
【００１５】
採取容器７の上底部７ｂの内壁面（測定部位Ｓに対向する側の面）には、その中央部に発振部１２が固定されている。発振部１２は、採取容器７の開口部７ｃ内に露出した皮膚表面Ｓａの中央部と対向するように配置され、皮膚表面Ｓａに対して直交方向から超音波照射を行うようになっている。
【００１６】
本体ユニット３は、採取室１１に供給するキャリアガスを貯留するキャリアガス貯留室３１と、採取室１１内に放出された表面ガスを採取して貯留する表面ガス貯留室３２と、発振部１２を制御する制御装置３３とを備えている。キャリアガスとしては、表面ガスに含まれる成分と反応しない不活性ガス、例えば窒素ガスやヘリウムガス等が用いられる。
【００１７】
キャリアガス貯留室３１には第１通気管４が接続されており、キャリアガス貯留室３１が第１通気管４及び導入口２１を介して採取室１１に連通されている。第１通気管４の導入口２１に接続された一端側には第１逆止弁３４が設けられている。第１逆止弁３４は、キャリアガス貯留室３１側から採取室１１側へのガスの移動を許容し、採取室１１側からキャリアガス貯留室３１側へのガスの移動を規制する。また、キャリアガス貯留室３１には送出ポンプ３５が接続され、制御装置３３の制御により送出ポンプ３５が駆動制御されると、キャリアガス貯留室３１のキャリアガスが採取室１１内に送出される。
【００１８】
表面ガス貯留室３２には第２通気管５が接続されており、表面ガス貯留室３２が第２通気管５及び導出口２２を介して採取室１１に連通されている。第２通気管５の導出口２２に接続された一端側には第２逆止弁３６が設けられている。第２逆止弁３６は、採取室１１側から表面ガス貯留室３２側へのガスの移動を許容し、表面ガス貯留室３２側から採取室１１側へのガスの移動を規制する。また、表面ガス貯留室３２には吸引ポンプ３７が接続され、制御装置３３の制御により吸引ポンプ３７が駆動制御されると、採取室１１内のガスが表面ガス貯留室３２に吸引される。
【００１９】
制御装置３３は、信号線６を介して発振部１２に接続されている。発振部１２は、制御装置３３からの制御に基づいて、超音波の発振、停止及び発振する超音波の周波数の変更等の動作を行うように構成されている。
【００２０】
次に、本実施形態の表面ガス採取装置１による表面ガスの採取動作（作用）について説明する。
まず、被測定者の皮膚表面Ｓａに採取容器７の開口部７ｃが密着するようにして採取ユニット２が測定部位Ｓに装着される。次いで、図示しない開始スイッチが操作されると、制御装置３３は、発振部１２を駆動して皮膚表面Ｓａ（測定部位Ｓ）に対して超音波の出力を行う。このとき、制御装置３３は、併せて送出ポンプ３５を駆動して、キャリアガス貯留室３１に貯留されたキャリアガスを第１通気管４を介して採取室１１に送出する。
【００２１】
次いで、制御装置３３は、所定時間が経過すると、発振部１２の駆動を停止させるとともに吸引ポンプ３７を駆動する。これにより、表面ガスを含む採取室１１内のガスが第２通気管５を介して表面ガス貯留室３２に吸引されて収集される。表面ガスの採取に際し、本実施形態では、採取容器７の上底部７ｂに設けた発振部１２から皮膚表面Ｓａ（測定部位Ｓ）への超音波照射にて測定部位Ｓの血行が促進されるため、皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスの発生量を効率良く増加させることができる。尚、発振部１２の発振時間や発振周期は、測定部位Ｓ（例えば、腕や足）等に応じて設定することも可能である。
【００２２】
ここで、上記した特許文献１に示す構成では、活性化部としての赤外線ランプが測定部位から離れた位置に設けられており、赤外線ランプの照射する方向がずれた場合や赤外線ランプとガス採取容器との間に他の部材が介在した場合などに、血行を促進する効率が大きく低下する虞がある。これに対し、本実施形態の表面ガス採取装置１は、開口部７ｃ内に露出した皮膚表面Ｓａに対向するように採取容器７の上底部７ｂの内壁面に発振部１２が固定されたことで、皮膚表面Ｓａに対し近距離で直接的な超音波照射がなされ、効率良く確実に測定部位Ｓの血行を促進させることができる。つまり、皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスの発生量を効率良くより確実に増加させることができる。
【００２３】
次に、本実施形態の特徴的な効果を記載する。
（１）本実施形態の表面ガス採取装置１には、被測定者の測定部位Ｓの血行を促進して表面ガスの発生量を増加させる発振部１２（活性化部）が一体的に設けられている。これにより、測定部位Ｓの近くに発振部１２が位置することになるため、測定部位Ｓの血行を効果的に促進させることができる。つまり、皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスの発生量を効率良くより確実に増加させて採取することができる。また、発振部１２を表面ガス採取装置１に一体的に設けることで、小型で携帯性に優れた装置とすることが可能となる。
【００２４】
（２）発振部１２（活性化部）は、測定部位Ｓに当接させて表面ガスを採取する採取容器７（採取部）に一体的に設けられている。これにより、採取容器７を当接させた測定部位Ｓを中心に血行を効果的に促進できるため、表面ガスの発生量を効率良く増加させることができる。
【００２５】
（３）発振部１２（活性化部）は、開口部７ｃを測定部位Ｓの皮膚表面Ｓａに当接させる採取容器７の上底部７ｂの内壁面に設けられている。これにより、採取容器７の開口部７ｃ内に露出した皮膚表面Ｓａに対し近距離で直接的な超音波照射がなされ、効率良く確実に測定部位Ｓの血行を促進させることができる。つまり、皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスの発生量を効率良くより確実に増加させることができる。
【００２６】
（４）表面ガス採取装置１は、超音波照射を行う発振部１２を備えて、非接触で測定部位Ｓの血行を促進させている。このような音波（非接触的な活性化部）を用いる構成では、被測定者に対する負担を軽減することができる。
【００２７】
（５）表面ガス採取装置１は、採取容器７へのキャリアガスの供給及び回収を通じて表面ガスの収集を行う本体ユニット３（ガス収集装置）を備えている。ここで、採取する表面ガスの粘性が高い場合には、同表面ガスの採取室１１内での分布に偏りが生じる虞がある。一方、表面ガスを濃縮してセンシング（分析）する際には、採取室１１から導出される表面ガスの濃度は一様であることが望ましいが、表面ガスの分布に偏りがあると、導出される表面ガスの濃度のばらつきが大きくなる。この点、本実施形態のように同表面ガスより粘性の低いキャリアガスを用いれば、採取する表面ガスの粘性が高い場合でも採取室１１内での表面ガスの分布に偏りが生じることが抑制され、一様な分布とすることができる。これにより、より効率的で精度の良いガスのセンシングが可能となる。
【００２８】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、測定部位Ｓの血行を促進させる活性化部として超音波照射を行う発振部１２を備えたが、これに限定されない。例えば、周波数の高い超音波以外の音波を用いてもよい。また、測定部位Ｓを加温するヒータを用いてもよい。この場合、ヒータは、採取容器７の内壁面やバンド８等に設けられる。また、赤外線を出力するヒータを用いたが、測定部位Ｓの血行を促進させる赤外領域以外の電磁波を用いる活性化部であってもよい。
【００２９】
・上記実施形態では、発振部１２を採取容器７の上底部７ｂの内壁面に設けたが、これに限定されない。例えば図３に示すように、採取容器７の側壁７ａの内壁面に複数の発振部１２ａ，１２ｂを設けて（１つでも可）、側壁７ａ側から皮膚表面Ｓａに超音波照射を行う構成としてもよい。また、発振部を採取容器７の上底部７ｂ及び側壁７ａの両方に設けてもよい。また、発振部を採取容器７の外側、例えばバンド８等に設けてもよい。尚、複数の発振部を設ける場合、発振部、ヒータ等を組み合わせて用いてもよい。
【００３０】
・上記実施形態では、腕に装着するタイプの採取ユニット２であったが、これに限らず、足や腹部等の他の生体部位に装着するタイプであってもよい。この場合、生体の測定部位に応じて採取部（採取容器７）の形状や構成等、適宜変更してもよい。また、生体として人体のみならず、他の動物の表面ガスを採取するものとしてもよい。
【００３１】
・上記実施形態において、キャリアガスの供給及び回収を通じて皮膚表面Ｓａから放出される表面ガスの収集を行うようにしたが、キャリアガスを放出する構成及び制御を適宜変更してもよい。また、キャリアガスを用いないで、表面ガスの収集を行う構成であってもよい。
【００３２】
・上記実施形態において、採取室１１内の圧力を変更する手段を備えてもよい。例えば、表面ガスの採取の際、採取室１１内の圧力を外気圧に比べて低くする（陰圧にする）手段を併用することで、表面ガスの放出量を増加させることが可能となる。
【００３３】
・上記実施形態において特に言及しなかったが、採取した表面ガスの分析及び分析結果の表示を行ってもよく、また分析を行わずに単に表面ガスを採取する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…表面ガス採取装置、３…本体ユニット（ガス収集装置）、７…採取容器（採取部）、７ｃ…開口部、１２，１２ａ，１２ｂ…発振部（活性化部）、Ｓ…測定部位。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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