JP7392346B2 - 耳式体温計 - Google Patents

Description

本発明は、人等の外耳道内に挿入して体温を非接触で測定する耳式体温計に関する。

例えば、手術中の患者や運動中のスポーツ選手の体温を管理するため、体温を長時間にわたり連続的に測定する必要が生じる場合がある。このような体温測定には、使用者への負担を軽減するため、プローブを耳穴に挿入して鼓膜の温度を非接触で測定する方法が望ましい。このような用途で用いられる体温計として、耳式体温計が知られている。

耳式体温計を低温の環境温度下で使用すると、プローブが外耳道を冷却し、何回か測定していると測温値が下がり、正確な体温測定ができなくなる場合があった。このため、プローブをポリウレタン、シリコン樹脂の発泡体等で形成することで、断熱性、柔軟性、及び、形状復元性に優れた構造とする耳式体温計が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。このような耳式体温計は、市販されている発泡ウレタン製の耳栓と同じく、プローブをつぶした状態で外耳道に挿入するため、時間経過と共に膨らんで外耳道に密着するため、低温環境下で外耳道の熱を完全に奪わない断熱の達成は困難である。

この他、断熱性を高めるため、プローブの先端に設けられた導波管の周囲を三角錐台状のフードで覆い、このフードの突条部を外耳道の内壁に当てて位置決めをすると共に、外耳道との接触面積を最小限に抑えた構造を有する耳式体温計が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。なお、導波管の基端部には赤外線検出器が取り付けられており、導波管は赤外線検出器に受光を伝達する機能を有している。この耳式体温計では、内径が急激に狭くなる外耳道入口付近でフードが係止されるため、導波管の先端を外耳道入口よりも十分に奥に挿入できず、導波管の先端と鼓膜とを十分に近づけることが難しかった。

特開２０１４－１９４３６５号公報 実開平６－４４５０４号公報

本発明は、環境温度の影響を最小限に抑えることで、鼓膜の温度を継続的、かつ、正確に計測することを目的とする。

本発明の一態様として、耳式体温計は、外耳道入口の外側に係止されるデバイス本体と、このデバイス本体から前記外耳道側に延設された支柱と、この支柱の先端に形成された温度センサと、前記支柱の先端側に形成され、前記外耳道の内壁面に接触させることによって前記外耳道から前記支柱を離間させる、前記支柱に比べて熱伝導性が低い低熱伝導性材で形成された突条部と、を備え、前記突条部は、前記支柱の延設方向に交差する向きに形成されている。

本発明によれば、外気温の影響を最小限に抑えることで、鼓膜の温度を継続的、かつ、正確に計測することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態に係る耳式体温計を示す斜視図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す側面図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す縦断面図。 同耳式体温計に組み込まれた制御部の構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施の形態に係る耳式体温計を示す斜視図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す側面図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す縦断面図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す要部の縦断面図。 本発明の第３の実施の形態に係る耳式体温計を示す斜視図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す側面図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す縦断面図。 同耳式体温計を外耳道に挿入した状態を示す要部の断面図。

図１～図４は本発明の第１実施の形態に係る耳式体温計１０についての説明図である。図１は耳式体温計１０を示す斜視図、図２は耳式体温計１０を外耳道Ｄに挿入した状態を示す側面図、図３は耳式体温計１０を外耳道Ｄに挿入した状態を示す縦断面図、図４は耳式体温計１０に組み込まれた制御部１００の構成を示すブロック図である。なお、図２及び図３中Ｇは外耳孔、Ｋは耳甲介腔、Ｄは外耳道、Ｃは鼓膜を示している。また、図２及び図３中Ｐは空気層である。空気の熱伝導度は常温で０．０２６Ｗ／ｍ・Ｋである。

耳式体温計１０は、外耳孔Ｇ及び耳甲介腔Ｋに収まるデバイス本体２０と、このデバイス本体２０の外耳道Ｄ側の一端から延設された支柱３０と、この支柱３０の先端側の外周壁に取り付けられたイヤーピース４０と、支柱３０の先端に取り付けられた温度センサ５０とを備えている。

デバイス本体２０は中空状に形成され、内部には制御部１００及びバッテリ２００が収容されている。制御部１００は、温度センサ５０とフレキシブル基板やリード線等（図示せず）で接続され、温度センサ５０からの入力信号を増幅するアンプ１０１と、このアンプ１０１の出力をアナログデジタル変換するＡＤコンバータ１０２と、ＡＤコンバータ１０２の出力を温度データ化するプロセッサ１０３と、温度データを格納するメモリ１０４と、温度データをディスプレイ、外部の表示機器やデータ処理機器に有線又は無線で出力するインターフェース１０５とを備えている。制御部１００にはバッテリ２００が接続され、温度センサ５０を含む各部に電力を供給している。

支柱３０は、やや可撓性を有する硬質の樹脂材で形成されている。外耳道Ｄの形状に合わせて屈曲されて形成されており、基端側をボルト等によりデバイス本体２０に取り付けられている。

イヤーピース４０は、単独発泡のシリコン材（低熱伝導材）により形成されている。イヤーピース４０は、筒状に形成され、支柱３０の外周面に嵌合するピース本体４１と、このピース本体４１の外周面に一体的に取り付けられた３組のフランジ部（突条部）４２，４３，４４を備えている。フランジ部４２，４３，４４は支柱３０の軸方向に沿ってほぼ等間隔に取り付けられている。各フランジ部４２，４３，４４の外周縁は外耳道Ｄの内壁面に対し、支柱３０の軸方向に対して直交する向きで接触し、支柱３０を外耳道Ｄから一定距離に離間させている。フランジ部４２，４３，４４により、支柱３０は外耳道Ｄのほぼ中央に保持されている。各フランジ部４２，４３，４４は、支柱３０に比べて熱伝導性が低い単独発泡（複数の気泡がそれぞれ離間して独立している）のシリコン材（低熱伝導材）により形成されており、断熱性と生体安全性に優れている。熱伝導性はシリコン個体が２～３Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、単独発泡のシリコンは０．１Ｗ／ｍ・Ｋである。

温度センサ５０は、サーミスタ、サーモバイル等の赤外線式温度計であり、外耳道Ｄの内径よりも十分に小さい寸法で形成されている。温度センサ５０のセンサ表面の前方の温度を非接触で検出することができる。温度センサ５０の出力は上述したように制御部１００にフレキシブル基板又はリード線で接続される。

このように構成された耳式体温計１０は、次のようにして用いられる。なお、支柱３０の形状や長さは耳式体温計１０を装着する使用者に合わせて適切なものを選択し、適宜、屈曲させる等して調整しておく。次に、使用者は制御部１００を起動させる。そして、デバイス本体２０を持ち、使用者の外耳道Ｄに支柱３０を挿入する。支柱３０を挿入していくと、イヤーピース４０が外耳道Ｄの内壁面に接触する。イヤーピース４０による外耳道Ｄへの接触力は弱いもので良く、支柱３０が外耳道Ｄの中央に位置するように位置決めできれば十分である。また、イヤーピース４０と外耳道Ｄとの接触部分はフランジ部４２～４４の外周面のみであることから非常に接触面積が少ない。

さらに、耳式体温計１０を挿入していくとデバイス本体２０が外耳道Ｄの入口付近に係止され、デバイス本体２０が外耳孔Ｇ及び耳甲介腔Ｋに収まる。これにより、支柱３０の外耳道Ｄへの進入が終了し、耳式体温計１０が使用者の耳に装着され、温度センサ５０の正面に鼓膜Ｃが対向する。

既に制御部１００は起動しているので、温度センサ５０の出力が順次制御部１００内に取り込まれ、温度データとしてメモリ１０４に格納されていく。

一方、イヤーピース４０は、熱伝導性が低い単独発泡のシリコン材で形成されていることから、フランジ部４２～４４が外耳道Ｄに接触していたとしても、外耳道Ｄの温度は環境温度にほとんど影響されない。すなわち、イヤーピース４０が熱伝導率の高い材質で形成されていた場合には、環境温度が外耳道Ｄの温度よりも低い時には外耳道Ｄからイヤーピース４０に伝熱し、外耳道Ｄの温度が下がる。逆に、環境温度が外耳道Ｄの温度よりも高い時にはイヤーピース４０から外耳道Ｄに伝熱し、外耳道Ｄの温度が上がる。外耳道Ｄの温度は鼓膜Ｃの温度にも影響するため、正確な鼓膜Ｃの温度、すなわち体温を測定することができない。

したがって、本実施形態に係る耳式体温計１０は、イヤーピース４０を熱伝導性が低い単独発泡のシリコン材で形成すると共に、接触面積を最小限に抑えつつ、さらに外耳道Ｄと支柱３０との間にフランジ部４２～４４で囲まれた空気層Ｐを形成することで、環境温度の影響を最小限に抑えることができる。また、イヤーピース４０のフランジ部４２～４４はその外周縁を外耳道Ｄの内壁面に最小接触面積により接しつつ、支柱３０を外耳道Ｄの中央に位置決めしている。このため、温度センサ５０も外耳道Ｄの中央に位置することとなり、温度センサ５０の前方に位置している鼓膜Ｃを測定範囲の中央部付近で測定することができる。すなわち、鼓膜Ｃの温度（体温）を継続的、かつ、正確に計測することが可能となる。

この他、デバイス本体２０を外耳道Ｄの入口付近で係止させることで、耳式体温計１０がそれ以上入らないようにしているので、イヤーピース４０は外耳道Ｄ内の特定位置に係止させる構造をとらなくても良い。すなわち、イヤーピース４０を小型化することができるため、使用者の耳内の形状や寸法に関わらず、支柱３０及び温度センサ５０を外耳道Ｄの奥まで挿入することができ、正確な温度計測を行うことができる。

図５～図８は本発明の第２実施の形態に係る耳式体温計１０Ａについての説明図である。図５は耳式体温計１０Ａを示す斜視図、図６は耳式体温計１０Ａを外耳道Ｄに挿入した状態を示す側面図、図７は耳式体温計１０Ａを外耳道Ｄに挿入した状態を示す縦断面図、図８は耳式体温計１０Ａを外耳道Ｄに挿入した状態を示す要部の縦断面図である。なお、これらの図において図１～図４と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

耳式体温計１０Ａは、上述した耳式体温計１０のイヤーピース４０の代わりにイヤーピース６０を有している。イヤーピース６０はピース部品６１，６２，６３を備えている。ピース部品６１，６２，６３は、支柱３０の延設方向に沿ってほぼ等間隔に配置されている。

ピース部品６１は、支柱３０の外周面に嵌合するピース本体６１ａと、このピース本体６１ａの外周面に一体的に取り付けられたフランジ部（突条部）６１ｂを備えている。同様に、ピース部品６２は、支柱３０の外周面に嵌合するピース本体６２ａと、このピース本体６２ａの外周面に一体的に取り付けられたフランジ部（突条部）６２ｂを備えている。同様に、ピース部品６３は、支柱３０の外周面に嵌合するピース本体６３ａと、このピース本体６３ａの外周面に一体的に取り付けられたフランジ部（突条部）６３ｂを備えている。

各フランジ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂは、上述したフランジ部４２，４３，４４と同様に、支柱３０に比べて熱伝導性が低い単独発泡のシリコン材（低熱伝導材）により形成されており、断熱性と生体安全性に優れている。

各フランジ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの外周縁は外耳道Ｄの内壁面に対し、支柱３０の軸方向に対して直交する向きで接触し、支柱３０を外耳道Ｄから一定距離に離間させている。イヤーピース６０による外耳道Ｄへの接触力は弱いもので良く、支柱３０が外耳道Ｄの中央に位置するように位置決めできれば十分である。また、イヤーピース６０と外耳道Ｄとの接触部分はフランジ部６１ｂ，６２ｂ，６３ｂの外周縁のみであることから非常に接触面積が少ない。

本実施形態に係る耳式体温計１０Ａにおいても、上述した耳式体温計１０と同様の効果を得ることができる。

図９～図１２は本発明の第３実施の形態に係る耳式体温計１０Ｂについての説明図である。図９は耳式体温計１０Ｂを示す斜視図、図１０は耳式体温計１０Ｂを外耳道Ｄに挿入した状態を示す側面図、図１１は耳式体温計１０Ｂを外耳道Ｄに挿入した状態を示す縦断面図、図１２は耳式体温計１０Ｂを外耳道Ｄに挿入した状態を示す要部の断面図である。なお、これらの図において図１～図４と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細は省略する。

耳式体温計１０Ｂは、上述した耳式体温計１０のイヤーピース４０の代わりにイヤーピース７０を有している。イヤーピース７０は、支柱３０の外周面に嵌合するピース本体７１と、このピース本体７１の外周面に一体的に取り付けられた複数の板状部（突条部）７２を備えている。各板状部７２は、周方向に沿ってほぼ等間隔に配置されている。各板状部７２の先端は外耳道Ｄの内壁面に対し、支柱３０の軸方向に対して平行に接触し、支柱３０を外耳道Ｄから一定距離に離間させている。

各板状部７２は、上述したフランジ部４２，４３，４４と同様に、支柱３０に比べて熱伝導性が低い単独発泡のシリコン材（低熱伝導材）により形成されており、断熱性と生体安全性に優れている。

イヤーピース７０による外耳道Ｄへの接触力は弱いもので良く、支柱３０が外耳道Ｄの中央に位置するように位置決めできれば十分である。また、イヤーピース７０と外耳道Ｄとの接触部分は板状部７２の先端のみであることから非常に接触面積が少ない。

本実施形態に係る耳式体温計１０Ｂにおいても、上述した耳式体温計１０と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、耳式体温計１０，１０Ａのフランジ部を３つにしたが、３つに限られない。また、耳式体温計１０Ｂの板状部の数も適宜増減しても良い。フランジ部も板状部も増加させると伝熱量が増えるが、支柱を外耳道Ｄの中央に位置決めする機能は強化できる。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

また、上述した第１実施の形態～第３実施の形態において、フランジ部（突条部）、及び板状部（突条部）を単独発泡のシリコン材（低熱伝導材）で形成したが、イヤーピース全体を単独発泡のシリコン材（低熱伝導材）で形成してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
外耳道入口の外側に係止されるデバイス本体と、
このデバイス本体から前記外耳道側に延設された支柱と、
この支柱の先端に形成された温度センサと、
前記支柱の先端側に形成され、前記外耳道の内壁面に接触させることによって前記外耳道から前記支柱を離間させる、前記支柱に比べて熱伝導性が低い低熱伝導材で形成された突条部と、を備えている耳式体温計。
［付記２］
前記突条部は、前記支柱の延設方向に交差する向きに形成されている［付記１］に記載の耳式体温計。
［付記３］
前記突条部は、前記支柱の延設方向に平行に形成されている［付記１］に記載の耳式体温計。
［付記４］
前記突条部は、前記支柱の先端側に形成されたイヤーピースに備えられている［付記１］乃至［付記３］の何れか一項に記載の耳式体温計。
［付記５］
前記低熱伝導材は、発泡シリコンである［付記１］乃至［付記４］の何れか一項に記載の耳式体温計。

１０，１０Ａ，１０Ｂ…耳式体温計、２０…デバイス本体、３０…支柱、４０…イヤーピース、４１…ピース本体、４２，４３，４４…フランジ部（突条部）、５０…温度センサ、６０…イヤーピース、６１…ピース部品、６１ａ…ピース本体、６１ｂ…フランジ部（突条部）、６２ａ…ピース本体、６２ｂ…フランジ部（突条部）、６３ａ…ピース本体、６３ｂ…フランジ部（突条部）、７０…イヤーピース、７１…ピース本体、７２…板状部（突条部）、１００…制御部、１０１…アンプ、１０２…ＡＤコンバータ、１０３…プロセッサ、１０４…メモリ、１０５…インターフェース、２００…バッテリ、Ｃ…鼓膜、Ｄ…外耳道、Ｇ…外耳孔、Ｋ…耳甲介腔、Ｐ…空気層。

Claims (3)

1. 外耳道入口の外側に係止されるデバイス本体と、
   このデバイス本体から前記外耳道側に延設された支柱と、
   この支柱の先端に形成された温度センサと、
   前記支柱の先端側に形成され、前記外耳道の内壁面に接触させることによって前記外耳道から前記支柱を離間させる、前記支柱に比べて熱伝導性が低い低熱伝導材で形成された突条部と、を備え、
   前記突条部は、前記支柱の延設方向に交差する向きに形成されている耳式体温計。
2. 前記突条部は、前記支柱の先端側に形成されたイヤーピースに備えられている請求項１に記載の耳式体温計。
3. 前記低熱伝導材は、発泡シリコンである請求項１又は２に記載の耳式体温計。