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有病体検出装置および有病体検出システム コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110005523
整理番号 2007-0052
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-014438
公開番号 特開2009-172176
登録番号 特許第5685798号
出願日 平成20年1月25日(2008.1.25)
公開日 平成21年8月6日(2009.8.6)
登録日 平成27年1月30日(2015.1.30)
発明者
  • 松井 岳巳
  • 鈴木 哲
  • 阿部 重人
出願人
  • 公立大学法人首都大学東京
発明の名称 有病体検出装置および有病体検出システム コモンズ 新技術説明会
発明の概要 【課題】被検体が疾患を発病しているか否かを精度良く判別すること。
【解決手段】被検体の体表面温度の分布画像である熱画像を撮像するサーモグラフィ装置(TG)と、撮像された熱画像に基づいて、被検体の体温(X)を測定する体温測定手段(C3)と、被検体の心拍数(X)を測定する心拍数測定手段(C6)と、被検体の呼吸数(X)を測定する呼吸数測定手段(C5)と、測定された体温(X)と心拍数(X)と呼吸数(X)とに基づいて、被検体が疾患を発病した有病体であるか否かを判別する有病体判別手段(C7)とを備えたことを特徴とする有病体検出装置(PC)。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来より、人間や動物等の被検体の体温等の身体情報を測定することにより、前記被検体の健康状態を診断する診断装置が知られている。特に、空港等の検疫では、SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome、重症急性呼吸器症候群)等のウィルスや細菌や原虫(マラリアを引き起こすマラリア原虫、アフリカ睡眠病を引き起こすトリパノソーマ等)等、いわゆる、病原体の上陸を水際で防ぐために、渡航者等の健康状態を迅速且つ簡易に診断する必要があるため、高精度な診断が可能となる診断装置に対する需要が一層高まっており、研究・開発等が積極的に行われている。



ここで、前記渡航者が病原体に感染している場合には、前記渡航者の体温が高熱になる可能性が高くなる。このため、検疫時に用いられる診断装置、いわゆる、検疫装置に関する技術として、非特許文献1等に示すように、前記渡航者の体温の画像、いわゆる、熱画像を撮像して表示するサーモグラフィにより、高熱の渡航者が検疫ブースを通過した場合に警報音を鳴らして検疫官に知らせる技術が知られている。また、病原体に感染している場合には、体温以外にも、例えば、心拍数や呼吸数等が速くなる可能性が高くなる。よって、検疫とは直接関係がないが、前記被検体の体温以外の身体情報を簡易に測定することにより、病原体への感染等を診断するその他の診断装置に関する技術として、例えば、下記の特許文献1,2に記載の技術が知られている。



特許文献1としての特開2006-304963号公報には、人間等の被検体を隔離した状態でも診断可能とし、医師等への2次感染を防止するための非接触診断装置(1~5)についての技術が記載されている。特許文献1には、被検体に向けてマイクロ波を放射し、受信した反射波に基づいて、被検体の心拍数を診断する技術が記載されている。
また、特許文献2としての特開2000-102515号公報には、寝具としてのベッド(1)と、前記ベッド(1)に内蔵され、前記ベッド(1)に横たわる被験者の胸部に電磁波を照射して反射電磁波を受信する電磁波送受信センサ(11)とを有し、受信した前記反射電磁波に基づいて、前記被験者の心拍数や呼吸数等の身体状態を検出する身体状態検出具(10)についての技術が記載されている。すなわち、特許文献2には、前記ベッド(1)により、横たわる被験者の身体の動き、いわゆる、体動を低減させて前記身体状態を高精度に測定すると共に、前記電磁波送受信センサ(11)により、被験者に計測機器等を接触・密着させずに、前記身体状態を簡易に測定する技術が記載されている。



【特許文献1】
特開2006-304963号公報(要約書、「0006」~「0026」、図1~図7)
【特許文献2】
特開2000-102515号公報(要約書、「0010」~「0034」、図1~図4)
【非特許文献1】
“SARS対策用サーモグラフィ”、「online」、2003年9月9日、NEC三栄株式会社、「2007年12月18日検索」、インターネット<URL:http://www.necsan-ei.co.jp/general/th/application/sars/sars_information.pdf>

産業上の利用分野


本発明は、疾患を発病した有病体を検出する有病体検出装置および有病体検出システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被検体の体表面温度の分布画像である熱画像を撮像するサーモグラフィ装置と、 撮像された前記熱画像に基づいて、前記被検体の体温を測定する体温測定手段と、 前記熱画像において、予め設定された閾値以上の前記体表面温度の領域の面積である体温面積値を演算する体温面積値演算手段と、 前記被検体の胸部から心拍数を、マイクロ波を用いて非接触で測定可能な予め設定された測定位置に配置された心拍数測定装置と、 前記被検体の心拍数を測定する心拍数測定手段であって、前記心拍数測定装置の測定結果に基づいて、前記心拍数を測定する前記心拍数測定手段と、 前記被検体の呼吸数を、マイクロ波を用いて非接触で測定する呼吸数測定手段と、 測定された前記体温と、前記心拍数と、前記呼吸数とに基づいて、前記被検体が、疾患を発病した有病体であるか否かを判別する有病体判別手段と、 を備え、 前記体温測定手段は、前記サーモグラフィ装置により撮像された前記被検体の顔の前記熱画像に基づいて、前記被検体の体温を測定し、 前記体温面積値演算手段は、前記熱画像における前記閾値以上の前記体表面温度の領域の画素数を計数することにより、前記体温面積値を演算し、 前記有病体判別手段は、前記体温面積値演算手段により演算された前記体温面積値と、前記呼吸数と、前記心拍数とに基づいて、前記被検体が前記有病体であるか否かを判別するための有病体判別値を下記有病体判別式(1)により演算し、演算された前記有病体判別値が、予め設定された有病体判別最小値Zmin未満、または、有病体判別最大値Zmaxより大きい場合に、前記被検体を前記有病体であると判別し、 前記有病体判別手段は、実際の運用により得られた結果に基づいて、 下記有病体判別式(1)の係数a~a及び前記有病体判別最小値Zminおよび前記有病体判別最大値Zmaxの値を随時更新して、前記有病体を判別する精度を向上させるようになされている ことを特徴とする有病体検出装置。 Z(X,X,X)=a+a+a+a …(1) a~a係数 :心拍数、:呼吸数、:体温面積値

【請求項2】
予め設定された心拍数測定時間における前記心拍数を測定する前記心拍数測定手段と、 予め設定された呼吸数測定時間における前記呼吸数を測定する前記呼吸数測定手段と、 演算された前記体温面積値と、測定された前記心拍数および前記呼吸数とに基づいて、前記被検体が前記有病体であるか否かを判別するための有病体判別値を演算する有病体判別値演算手段と、 演算された前記有病体判別値に基づいて、前記被検体が前記有病体であるか否かを判別する前記有病体判別手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1に記載の有病体検出装置。

【請求項3】
前記被検体に心拍数を測定するための心拍数測定用マイクロ波を照射する心拍数測定用マイクロ波照射部と、前記被検体から反射した前記心拍数測定用マイクロ波を受信する心拍数測定用マイクロ波受信部と、を有する前記心拍数測定装置と、 受信した前記心拍数測定用マイクロ波に基づいて、前記心拍数を測定する前記心拍数測定手段とを備え、 前記被検体の胸部に対して、前記心拍数測定用マイクロ波の照射および受信が可能な前記測定位置に配置された前記心拍数測定装置を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の有病体検出装置。

【請求項4】
前記被検体に呼吸数を測定するための呼吸数測定用マイクロ波を照射する呼吸数測定用マイクロ波照射部と、前記被検体から反射した前記呼吸数測定用マイクロ波を受信する呼吸数測定用マイクロ波受信部と、を有する呼吸数測定装置と、 受信した前記呼吸数測定用マイクロ波に基づいて、前記呼吸数を測定する前記呼吸数測定手段と、 を備えたことを特徴とする請求項1ないしのいずれかに記載の有病体検出装置。

【請求項5】
前記被検体の腹部に対して、前記呼吸数測定用マイクロ波の照射および受信が可能な腹部測定位置に配置された前記呼吸数測定装置、 を備えたことを特徴とする請求項に記載の有病体検出装置。

【請求項6】
被検体の体表面温度の分布画像である熱画像を撮像するサーモグラフィ装置と、 撮像された前記熱画像に基づいて、前記被検体の体温を測定する体温測定手段と、 前記熱画像において、予め設定された閾値以上の前記体表面温度の領域の面積である体温面積値を演算する体温面積値演算手段と、 前記被検体の胸部から心拍数を、マイクロ波を用いて非接触で測定可能な予め設定された測定位置に配置された心拍数測定装置と、 前記被検体の心拍数を測定する心拍数測定手段であって、前記心拍数測定装置の測定結果に基づいて、前記心拍数を測定する前記心拍数測定手段と、 前記被検体の呼吸数を、マイクロ波を用いて非接触で測定する呼吸数測定手段と、 測定された前記体温と、前記心拍数と、前記呼吸数とに基づいて、前記被検体が、疾患を発病した有病体であるか否かを判別する有病体判別手段と、 を備え、 前記体温測定手段は、前記サーモグラフィ装置により撮像された前記被検体の顔の前記熱画像に基づいて、前記被検体の体温を測定し、 前記体温面積値演算手段は、前記熱画像における前記閾値以上の前記体表面温度の領域の画素数を計数することにより、前記体温面積値を演算し、 前記有病体判別手段は、前記体温面積値演算手段により演算された前記体温面積値と、前記呼吸数と、前記心拍数とに基づいて、前記被検体が前記有病体であるか否かを判別するための有病体判別値を下記有病体判別式(1)により演算し、演算された前記有病体判別値が、予め設定された有病体判別最小値Zmin未満、または、有病体判別最大値Zmaxより大きい場合に、前記被検体を前記有病体であると判別し、 前記有病体判別手段は、実際の運用により得られた結果に基づいて 、 下記有病体判別式(1)の係数a~a及び前記有病体判別最小値Zminおよび前記有病体判別最大値Zmaxの値を随時更新して、前記有病体を判別する精度を向上させるようになされている ことを特徴とする有病体検出システム。 Z(X,X,X)=a+a+a+a …(1) a~a係数 :心拍数、:呼吸数、:体温面積値
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