(57)【要約】      （修正有）【課題】被測定体の内部温度を測定する新しい手法を提供する。【解決手段】被測定体の熱に係る物理量を計測するセンサーが配置された伝熱材を基材とするセンサー部２２と、前記センサー部２２の周囲に設けられ、前記被測定体に向けて超音波を送信する超音波送信部２８と、前記センサー部２２の計測面とは反対側の側面を覆う断熱部３０と、を備えたプローブ２０を構成する。【選択図】図３
2017203745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定体の熱に係る物理量を計測するセンサーが配置された伝熱材を基材とするセンサー部と、
前記センサー部の周囲に設けられ、前記被測定体に向けて超音波を送信する超音波送信部と、
前記センサー部の計測面とは反対側の側面を覆う断熱部と、
を備えたプローブ。
【請求項２】
前記超音波送信部は、環状に形成されている、
請求項１に記載のプローブ。
【請求項３】
前記断熱部は、前記センサー部の計測面とは反対側の側面、および、前記超音波送信部の外周面を覆うように設けられた、
請求項２に記載のプローブ。
【請求項４】
前記超音波送信部の前記計測面側に設けられた音響レンズ、
を更に備えた請求項１〜３の何れか一項に記載のプローブ。
【請求項５】
前記音響レンズは、前記超音波送信部および前記センサー部の前記計測面側を覆うように設けられた、
請求項４に記載のプローブ。
【請求項６】
前記超音波送信部と前記音響レンズとの間に、音響整合層が設けられた、
請求項４または請求項５に記載のプローブ。
【請求項７】
前記センサー部は、前記計測面寄りの温度センサーと、前記計測面とは反対側の前記側面寄りの温度センサーとを少なくとも有する、
請求項１〜６の何れか一項に記載のプローブ。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか一項に記載のプローブと、
前記超音波送信部による超音波の送信を制御することと、前記センサーの計測値に基づいて前記被測定体の内部温度を測定することと、を実行する演算処理部と、
を備えた内部温度測定装置。
【請求項９】
前記演算処理部は、前記センサーの計測値に基づいて熱流束を算出し、前記熱流束が所定の平衡状態条件を満たす場合の前記計測値に基づく温度を前記内部温度とする、
請求項８に記載の内部温度測定装置。
【請求項１０】
前記演算処理部は、前記被測定体の測定対象部位、または、所定の熱源の前記被測定体表面からの深さ、に応じて前記超音波送信部に送信させる超音波の周波数を可変に制御する、
請求項８又は９に記載の内部温度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被測定体の内部温度を測定する内部温度測定装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
基本的なバイタル情報である体温からは、健康状態・基礎代謝状態・精神状態などの生体情報が得られる。人体や動物の体温に基づいて、人や動物の健康状態、基礎代謝状態或いは精神状態を判断するためには、人体や動物の表層部の温度ではなく、その内部温度（深部温度）の情報が必要である。内部温度の測定に関する技術としては、例えば人体の内部温度を測定する特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５５−２９７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されている技術は、いわゆる熱流補償式を利用した内部温度測定に関する技術である。この技術は、熱流補償型プローブを体表面に貼付し、体表面からの熱の放散を見かけ上ゼロにすることにより、被測定体の内部温度を測定する。この場合、生体内部とプローブとを温度平衡状態とするために、ヒーターの制御が必要となる。特許文献１の技術では、ヒーターとして発熱体を用いているため、皮下組織が薄い部位では、発熱体の熱が深部まで伝搬するが、皮下組織が厚い部位では、深部まで熱が伝搬しない問題がある。深部まで熱が伝搬せずとも温度平衡状態とはなり得るため、内部温度の測定に誤りが生じるおそれがあった。
【０００５】
この問題を解決するために発熱体を大きくしたり、より高い温度を生じさせる発熱体を利用する方法が考えられるが、種々の問題があった。例えば、大きな発熱体を用いると装置全体が大型化するため、熱流補償式の内部温度測定装置を、ウェアラブル機器のような小型デバイスの形態で実現しようとする場合には、測定可能な部位が限られてしまう。また、肌に接する発熱体が発生する熱量には、安全上の問題から自ずと制約がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、被測定体の内部温度を測定する新しい手法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための第１の発明は、被測定体の熱に係る物理量を計測するセンサーが配置された伝熱材を基材とするセンサー部と、前記センサー部の周囲に設けられ、前記被測定体に向けて超音波を送信する超音波送信部と、前記センサー部の計測面とは反対側の側面を覆う断熱部と、を備えたプローブである。
【０００８】
この第１の発明によれば、被測定体の熱に係る物理量を計測するとともに、被測定体に向けて超音波を送信することができるプローブが実現される。そして、このプローブを用いることで、超音波を被測定体に向けて送信することで、超音波の伝播範囲の温度を上昇させ、被測定体とプローブとを温度平衡状態とし、被測定体の熱に係る物理量をもとに被測定体の内部温度を測定するといった、新しい測定手法を実現することができる。
【０００９】
第２の発明として、第１の発明のプローブであって、前記超音波送信部は、環状に形成されている、プローブを構成しても良い。
【００１０】
この第２の発明によれば、センサー部の周囲に環状に形成された超音波送信部が設けられていることから、計測面に接する被測定体に向けてセンサー部の周囲から比較的均等に超音波を送信することができるため、センサー部での計測に好適な温度平衡状態とすることができる。
【００１１】
第３の発明として、第２の発明のプローブであって、前記断熱部は、前記センサー部の計測面とは反対側の側面、および、前記超音波送信部の外周面を覆うように設けられた、
プローブを構成しても良い。
【００１２】
この第３の発明によれば、断熱部によって、センサー部の計測面以外から外部環境に流れる熱流が遮断されるため、温度平衡状態を比較的早期かつ高精度に作り出すことができ、より高精度に内部温度を測定することができる。
【００１３】
第４の発明として、第１〜第３の何れかの発明のプローブであって、前記超音波送信部の前記計測面側に設けられた音響レンズ、を更に備えたプローブを構成しても良い。
【００１４】
この第４の発明によれば、超音波送信部の計測面側に設けられた音響レンズによって、被測定体に対する超音波の送信方向や超音波の焦点距離を調整することができる。
【００１５】
第５の発明として、第４の発明のプローブであって、前記音響レンズは、前記超音波送信部および前記センサー部の前記計測面側を覆うように設けられた、プローブを構成しても良い。
【００１６】
この第５の発明によれば、音響レンズが、超音波送信部およびセンサー部の計測面を覆うように設けられていることで、超音波送信部およびセンサー部の計測面を被測定体に密着させることができる。この結果、例えば、効率的な超音波の送信を実現できるため、温度平衡状態を比較的早期かつ高精度に作り出すといったことや、センサー部と被測定体表面との間に隙間を生じさせないことにより、より高精度な内部温度の測定が可能となるといったことが実現できる。
【００１７】
第６の発明として、第４又は第５の発明のプローブであって、
前記超音波送信部と前記音響レンズとの間に、音響整合層が設けられた、
プローブを構成しても良い。
【００１８】
この第６の発明によれば、音響整合層を設けることにより、超音波送信部と被測定体との間の音響整合をとり、超音波送信部からの音響エネルギーを効率的に測定対象に伝搬することができる。
【００１９】
第７の発明として、第１〜第６の何れかの発明のプローブであって、前記センサー部は、前記計測面寄りの温度センサーと、前記計測面とは反対側の前記側面寄りの温度センサーとを少なくとも有する、プローブを構成しても良い。
【００２０】
この第７の発明によれば、センサー部は、計測面寄りの温度センサーと、計測面とは反対側の側面寄りの温度センサーとを少なくとも有しており、被測定体の熱に係る物理量である温度に基づいて、被測定体の内部温度を測定することができる。
【００２１】
第８の発明として、第１〜第７の何れかの発明のプローブと、前記超音波送信部による超音波の送信を制御することと、前記センサーの計測値に基づいて前記被測定体の内部温度を測定することと、を実行する演算処理部と、を備えた内部温度測定装置を構成しても良い。
【００２２】
この第８の発明によれば、第１〜第７の何れかの発明と同様の効果を発揮する内部温度測定装置を実現できる。
【００２３】
第９の発明として、第８の発明の内部温度測定装置であって、前記演算処理部は、前記センサーの計測値に基づいて熱流束を算出し、前記熱流束が所定の平衡状態条件を満たす場合の前記計測値に基づく温度を前記内部温度とする、内部温度測定装置を構成しても良い。
【００２４】
この第９の発明によれば、温度センサーの計測値に基づいて算出した熱流束が所定の平衡状態条件を満たす場合の温度を内部温度として測定することができる。
【００２５】
第１０の発明として、第８又は第９の発明の内部温度測定装置であって、前記演算処理部は、前記被測定体の測定対象部位、または、所定の熱源の前記被測定体表面からの深さ、に応じて前記超音波送信部に送信させる超音波の周波数を可変に制御する、内部温度測定装置を構成しても良い。
【００２６】
この第１０の発明によれば、被測定体の測定対象部位、または、所定の熱源の被測定体表面からの深さに応じて、超音波の周波数を可変に制御することで、被測定体とプローブとを温度平衡状態とすることができる。具体的には、例えば、熱源の深さが深いほど、超音波の周波数を低くすることで、より深い位置の熱源まで超音波を伝搬させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】内部温度測定装置の適用例。
【図２】プローブの外観斜視図。
【図３】プローブの縦断面図。
【図４】プローブの横断面図。
【図５】内部温度測定装置の機能構成図。
【図６】周波数設定テーブルのデータ構成例。
【図７】内部温度測定処理のフローチャート。
【図８】内部温度測定の実験結果。
【図９】従来の熱流補償型プローブを用いた内部温度測定の実験結果。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
［全体構成］
図１は、本実施形態における内部温度測定装置１０の適用例である。内部温度測定装置１０は、被測定体である人体等の生体１の内部温度（深部温度）を測定する装置であり、生体１の皮膚面に貼付されるプローブ２０と、このプローブ２０とケーブル５０で接続された本体装置４０と、を備えて構成される。本実施形態は、熱流補償式を利用して生体１の内部温度を測定するものであり、プローブ２０と生体１内部とを温度平衡状態とするために、超音波を生体１に送信し、音響エネルギーが生体に吸収されて熱変換されることで生体を加温することを特徴としている。
【００２９】
図２〜図４は、プローブ２０の構成を説明するための概略図である。図２は、プローブ２０の外観斜視図であり、図３は、縦断面図であり、図４は、横断面図である。プローブ２０は、高さ方向の長さが短い薄型の円柱形状を成しており、下面が生体１の皮膚面に接するように貼付される。プローブ２０は、プローブ２０の全体形状を縮小させたような薄型の円柱形状に形成されたセンサー部２２と、センサー部２２を取り囲むように環状に形成された超音波送信部２８と、外縁が立設部とされた蓋状体の開口をセンサー部２２の計測面である下面側に向けてセンサー部２２の上面及び超音波送信部２８の外周面を覆うように構成した断熱部３０と、センサー部２２及び超音波送信部２８の下面側を覆うように設けられた音響レンズ３２と、を有して構成される。
【００３０】
センサー部２２は、熱伝導性を有する伝熱材を基材として形成され、下面（計測面）寄りに第１温度センサー２４が設けられ、上面（計測面とは反対側の側面）寄りに第２温度センサー２６が設けられている。センサー部２２の基材となる伝熱材は、熱伝導率λが、λ＝５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下、である素材が好ましい。第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６は、被測定体である生体１の熱に係る物理量である温度を計測するセンサーであり、例えば、チップサーミスタや、サーミスタパターンがプリントされたフレキシブル基板、白金測温抵抗体等を利用したセンサー、熱電対素子、ＰＮ接合素子、ダイオード等を利用した公知のセンサーを用いることができる。第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６の計測値は、ケーブル５０を介して本体装置４０へ出力される。なお、図２〜図４では、ケーブル５０の図示を省略している。
【００３１】
超音波送信部２８は、プローブ２０の下面側から下方に向けて超音波を送信する多数の超音波振動子（超音波素子）を環状に配列して有している。なお、図２〜図４では、各超音波振動子の図示を省略している。超音波振動子は、超音波と電気信号とを変換する超音波トランスデューサーであり、数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚの超音波パルス信号を送信する。超音波送信部２８を構成する各超音波素子は、ケーブル５０を介して本体装置４０から入力される制御信号によって個別に駆動制御され、下方に向けて超音波を送信する。
【００３２】
断熱部３０は、高い断熱性を有する断熱材で形成され、センサー部２２の計測面（下面）とは反対側の側面（上面）を覆うように構成される。これにより、断熱部３０は、被測定体である生体１から熱を受けたセンサー部２２の上面からの熱放散を遮断する。ただし、本実施形態においては、断熱部３０は、センサー部２２の計測面とは反対側の側面、および、超音波送信部２８の外周面を覆うように設けられている。これにより、断熱部３０は、被測定体である生体１との接触面以外において、プローブ２０を、外環境から熱遮断する。断熱部３０を構成する断熱材は、熱伝導率が、０．１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以下、である素材が好ましい。例えば、発泡プラスチックを用いることができる。
【００３３】
音響レンズ３２は、例えば、シリコンゴムで形成され、超音波送信部２８が送信する超音波の送信方向および焦点距離を調整するとともに、プローブ２０の下面を生体に密着させる役割も果たす。
【００３４】
［機能構成］
図５は、内部温度測定装置１０の機能構成図である。内部温度測定装置１０は、プローブ２０と、本体装置４０とを備えて構成される。プローブ２０の構成は上述した通りである。本体装置４０は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、演算処理部２００と、記憶部３００と、を有する小型電子機器であり、コンピュータ装置である。
【００３５】
操作部１０２は、ボタンスイッチやタッチパネル、各種センサー等の入力装置によって実現され、なされた操作に応じた操作信号を演算処理部２００に出力する。表示部１０４は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置によって実現され、演算処理部２００からの表示信号に基づく各種表示を行う。音出力部１０６は、スピーカー等の音出力装置によって実現され、演算処理部２００からの音信号に基づく各種音出力を行う。通信部１０８は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信装置、モデム、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等の有線通信装置によって実現され、所与の通信回線と接続して外部装置との通信を行う。
【００３６】
演算処理部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のマイクロプロセッサー、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＩＣ（Integrated Circuit）メモリー等の電子部品によって実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ、操作部１０２からの操作信号等に基づいて各種演算処理を実行して、本体装置の動作を制御する。また、演算処理部２００は、超音波送信制御部２０２と、内部温度測定部２０４と、を有する。超音波送信制御部２０２と内部温度測定部２０４とは、別々の演算処理回路で実現することとしてもよいし、また、１つの演算処理回路がプログラムを実行することでソフトウェア的に実現する構成としてもよい。
【００３７】
超音波送信制御部２０２は、超音波の送信タイミングを指示するパルス電圧を発生させて超音波送信部２８に出力し、超音波送信部２８の各超音波振動子を個別に駆動して超音波を送信させる。超音波送信制御部２０２による超音波の送信制御は、内部温度測定部２０４からの制御信号に従って実行される。
【００３８】
内部温度測定部２０４は、超音波送信制御部２０２による超音波の送信制御の実行を指示制御して、第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６それぞれの計測値θ１，θ２をもとに、被測定体である生体１の内部温度を測定する。具体的には、被測定体である生体１の測定部位（測定対象部位）、または、所定の熱源の被測定体表面からの深さ、に応じて超音波送信部２８に送信させる超音波の周波数を可変に制御して、生体１の内部温度を測定する。超音波の送信周波数は、周波数設定テーブル３０４を参照し、プローブ２０を設置する生体１の測定部位に応じて決定する。測定部位は、例えば、操作部１０２を介した利用者の指示に従って判定する。
【００３９】
図６は、周波数設定テーブル３０４のデータ構成の一例を示す図である。周波数設定テーブル３０４は、測定部位３０４ａそれぞれに、超音波の送信周波数３０４ｂを対応付けて格納している。本実施形態では、内部温度の熱源として動脈を想定している。プローブ２０が接する生体１の皮膚面からの動脈の深さは測定部位によって異なる。このため、熱源である動脈の深さが深い部位ほど、超音波の周波数を低くしてより深部まで透過し易くする。また、測定部位は、皮膚面下に動脈がある手首や足首、橈骨部、大腿部、頸部、鎖骨下部、上腕部などとすることができる。
【００４０】
そして、内部温度測定部２０４は、第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６それぞれの計測値θ１，θ２をもとに熱流束Φｑを算出し、この熱流束Φｑが所定の平衡状態条件を満たす場合の計測値θ１，θ２に基づき、超音波送信制御部２０２による各超音波素子の駆動電圧Ｖを制御して、超音波送信部２８からの超音波の送信を制御する。
【００４１】
具体的には、第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６それぞれの計測値θ１，θ２に基づき、熱流束Φｑは、次式（１）で算出される。
【数１】
2017203745.tif 000003
式（１）において、「λ」は、センサー部２２の基材である伝熱材の熱伝導率であり、「ｄ」は、センサー部２２の厚みである。
【００４２】
そして、熱流束Φｑが「０（ゼロ）」以下ならば（Φｑ≦０）、駆動電圧Ｖを「０」として超音波の送信を停止させる。また、熱流束Φｑが「０」より大きく所定の閾値Φｑ０未満ならば（０＜Φｑ＜Φｑ０）、駆動電圧Ｖは現在の値を保持する。また、熱流束Φｑが所定の閾値Φｑ０以上ならば（Φｑ≧Φｑ０）、駆動電圧Ｖを所定の増加量ΔＶだけ増加させる。このとき、駆動電圧Ｖは、所定の最大値Ｖｍａｘを上限として増加させる。
【００４３】
そして、所定の平衡状態条件を満たす場合に、温度センサー２４の計測値θ１を、生体１の内部温度とする。平衡状態条件は、熱流がゼロである温度平衡状態であるとみなせる条件であり、具体的には、「熱流束Φｑが所定の閾値Φｑ０以下」である。閾値Φｑ０は、センサー部２２の基材である伝熱材の熱伝導率λや寸法によってその値を設定することができる。この閾値Φｑ０は、センサー部２２の基材となる材料の種類やセンサー部２２の寸法と対応付けて、熱流束閾値データ３０６として記憶されている。また、内部温度測定部２０４が測定した内部温度は、例えば、測定時刻と対応付けて、測定データ３０８として蓄積記憶される。
【００４４】
記憶部３００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ハードディスク等の記憶装置によって実現され、演算処理部２００が本体装置４０を統合的に制御するためのシステムプログラムや、プログラムやデータ等を記憶しているとともに、演算処理部２００の作業領域として用いられ、演算処理部２００が実行した演算結果や、操作部１０２からの操作データ等が一時的に記憶される。また、記憶部３００には、内部温度測定プログラム３０２と、周波数設定テーブル３０４と、熱流束閾値データ３０６と、測定データ３０８と、が記憶される。内部温度測定プログラム３０２は、演算処理部２００が実行することにより、超音波送信制御部２０２、及び、内部温度測定部２０４の機能を実現する。
【００４５】
［処理の流れ］
図７は、内部温度測定処理の流れを説明するフローチャートである。この処理は、演算処理部２００が内部温度測定プログラム３０２を読み出して実行することで実現される。
【００４６】
先ず、内部温度測定部２０４は、測位部位に応じて超音波の周波数を設定し（ステップＳ１）、超音波送信部２８から、決定した周波数の超音波の送信を開始させる（ステップＳ３）。次いで、第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６それぞれの計測値θ１，θ２をもとに、熱流束Φｑを算出する（ステップＳ５）。
【００４７】
そして、算出した熱流束Φｑが「０」以下（Φｑ≦０）ならば（ステップＳ７：ＮＯ）、超音波送信部２８の駆動電圧Ｖを「０」として超音波の送信を停止させる（ステップＳ９）。この場合には平衡状態条件を満たすため、温度平衡状態にある旨を表示部１０４に表示させる（ステップＳ１５）。
【００４８】
また、熱流束Φｑが「０」より大きく所定の閾値Φｑ０未満（０＜Φｑ＜Φｑ０）ならば（ステップＳ１１：ＮＯ）、超音波送信部２８の駆動電圧Ｖは、現在の値を保持する（ステップＳ１３）。この場合には平衡状態条件を満たすため、温度平衡状態にある旨を表示部１０４に表示させる（ステップＳ１５）。
【００４９】
また、熱流束Φｑが所定の閾値Φｑ０以上（Φｑ≧Φｑ０）ならば（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、現在の駆動電圧Ｖが、所定の最大値Ｖｍａｘに達しているかを判断する。駆動電圧Ｖが最大値Ｖｍａｘに達しているならば（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、超音波送信部２８の駆動電圧Ｖを最大電圧Ｖｍａｘとする（ステップＳ２１）。駆動電圧Ｖが最大値に達していないならば（ステップＳ１７：ＮＯ）、超音波送信部２８の駆動電圧Ｖを所定の増加量ΔＶだけ増加させる（ステップＳ１９）。そして、第１温度センサー２４の計測値θ１を内部温度として蓄積記憶するとともに、表示部１０４に表示する等して外部出力する（ステップＳ２３）。
【００５０】
その後、内部温度の測定を終了するか否かを判断し、終了しないならば（ステップＳ２５：ＮＯ）、ステップＳ５に戻り、同様の処理を繰り返す。終了するならば（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、内部温度測定処理を終了する。
【００５１】
［実験結果］
図８は、内部温度の測定に係る実験結果である。この実験は、内部温度と見立てた一定温度の恒温部の上に生体１の皮膚層を模擬した厚さ数ｍｍのクロロプレンゴム板を載せ、更にその上面にプローブ２０を設置して内部温度の測定を行った。図８は、横軸を、超音波の送信開始からの経過時間とし、縦軸を、温度及び熱流束Φｑとして、内部温度の真値と、第１温度センサー２４、及び、第２温度センサー２６が計測した温度θ１，θ２から算出した熱流束Φｑと、測定した内部温度と、を示したグラフである。ここで、“測定した内部温度”とは、第１温度センサー２４が計測した温度θ１とし、温度平衡条件を満たさない場合もその温度を“測定した内部温度”とした。熱流束Φｑは、生体内部（恒温部）から外部環境に向かう方向を正値とした。また、内部温度の真値に対する測定される内部温度の追従性をみるため、恒温部の温度（内部温度の真値）を変化させた。
【００５２】
また、図９は、比較のための実験結果である。この比較実験では、本実施形態のプローブ２０の構成において、超音波送信部２８の代わりにヒーターとしての発熱体を用いた熱流補償型プローブを用いた。つまり、従来の熱流補償型プローブを用いた。すなわち、内部温度と見立てた一定温度の恒温部の上に生体１の皮膚層の模擬体を載せ、更にその上面に熱流補償型プローブを設置して内部温度の測定を行った。また、内部温度の真値に対する測定される内部温度の追従性をみるため、恒温部の温度を変化させた。図９は、図８と同様に、横軸を、熱流補償型プローブの発熱体の発熱の開始からの経過時刻とし、縦軸を、温度及び熱流束Φｑとして、内部温度の真値と、熱流束Φｑと、測定した内部温度とを示したグラフである。
【００５３】
図８に示す本実施形態の実験、及び、図９に実験結果を示す比較実験の何れにおいても、測定開始直後（超音波の送信開始直後、或いは、発熱体の発熱開始直後）は、熱流束Φｑが閾値Φｑ０より大きい状態、つまり温度平衡状態となっておらず、測定した内部温度は、内部温度の真値との差が大きい。その後、時間経過に従って、熱流束Φｑが閾値以下Φｑ０の状態、つまり温度平衡状態となり、測定した内部温度は、内部温度の真値に近づいてゆく。つまり、被測定体である生体に超音波を送信することで、プローブ２０と生体１とを温度平衡状態とすることができるとともに、生体１の内部温度を測定することができるといえる。
【００５４】
また、両者の実験において、測定された内部温度が内部温度の真値に一致するか否かを比較すると、内部温度の真値が３４℃から３６℃の範囲において、比較実験（図９参照）では、測定した内部温度と内部温度の真値との温度差が大きいのに対し、本実施形態の実験（図８参照）では、測定した内部温度と内部温度の真値との温度差が小さい。つまり、本実施形態のプローブ２０を用いることで、より正確に内部温度を測定することができる。
【００５５】
［作用効果］
このように、本実施形態の内部温度測定装置１０によれば、被測定体である生体１に対して超音波を送信し、センサー部２２の温度センサー２４，２６で計測した温度θ１，θ２に基づいて、生体１の内部温度（深部温度）を測定することができる。具体的には、温度θ１，θ２に基づいて算出した熱流速Φｑが、熱流ゼロの温度平衡状態とみなす平衡状態条件である閾値Φｑ０以下である場合に、第１温度センサー２４が計測する温度θ１（或いは、第１温度センサー２６が計測する温度θ２）を、生体１の内部温度とする。
【００５６】
［変形例］
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【００５７】
（Ａ）音響レンズ３２
上述した実施形態における音響レンズ３２は、センサー部２２及び超音波送信部２８の下面を覆うように設けることとしたが、センサー部２２の下面を覆わずに超音波送信部２８の下面のみを覆うように設けることとしても良い。
【００５８】
（Ｂ）音響整合層
超音波送信部２８と音響レンズ３２との間に、音響整合層を設けても良い。音響整合層は、樹脂材料で形成され、超音波送信部２８が有する各超音波振動子と生体１との間の音響インピーダンスの整合をとる。音響レンズ３２の他に音響整合層を設けることにより、超音波振動子の音響エネルギーを効率的に測定対象に伝搬することができる。
【００５９】
（Ｃ）センサー部２２
センサー部２２が有する２つの温度センサー２４，２６のうち、センサー部の計測面とは反対側の側面寄りに設けられた第２温度センサー２６を、熱流センサーに置き換えても良い。この場合、計測した温度から熱流束を算出する必要はなく、熱流センサーが計測する熱流束Φｑを閾値Φｑ０と比較すればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１…生体（被測定体）、１０…内部温度測定装置、２０…プローブ、２２…センサー部、２４…第１温度センサー、２６…第２温度センサー、２８…超音波送信部、３０…断熱部、３２…音響レンズ、４０…本体装置、１０２…操作部、１０４…表示部、１０６…音出力部、１０８…通信部、２００…処理部（演算処理部）、２０２…超音波送信制御部、２０４…内部温度測定部、３００…記憶部、３０２…内部温度測定プログラム、３０４…周波数設定テーブル、３０６…熱流束閾値データ、３０８…測定温度データ、５０…ケーブル
【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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