温度测定装置、温度测定方法以及温度衰减测定方法与流程

本发明涉及一种温度测定装置、温度测定方法以及温度衰减测定方法。

背景技术：

1、在工业领域或医疗领域中，期望以高精度、高准确性以及高速响应性来测量物体的表面温度。

2、例如在医疗领域中，怀疑皮肤恶性肿瘤时的诊断是从外表的观察与触诊开始，切除一部分患部来进行病理学判断。在以黑色素瘤(melanoma)(恶性黑素瘤)为代表的皮肤癌中，在初期阶段发现时的治愈率高，但若发生恶化，则生存率变得极低。在其诊断中，多使用皮肤镜(dermatoscope)来进行视觉检查，但此诊断需要熟练。

3、具体而言，在怀疑皮肤恶性肿瘤的情况下，通过皮肤活检来进行病理学检查，但所述皮肤活检伴随侵入，直至判明检查结果为止需要时间。而且，作为表皮内癌的光化性角化病会随着时间的经过发展为鳞状细胞癌，产生多脏器转移等的可能性，有时需要进行筛查(screening)。因此，期望尽早发现、治疗而寻求一种非侵入性的皮肤癌诊断法。

4、此种状况下，提出了一种能够实现非侵入性的皮肤癌诊断的温度测定装置(参照专利文献1)。专利文献1所示的温度测定装置使保护热源传感器发热至与温度测定用传感器相等的温度。由此，被测定物的表面温度与温度测定用传感器以及保护热源传感器的温度变得相等，因此能够防止热从温度测定用传感器移动到保护热源传感器，而且能够防止热从被测定物的表面移动到温度测定用传感器。因此，能够通过温度测定用传感器来高精度且高准确性地测定温度。进而，专利文献1所示的温度测定装置是对测定用传感器脉冲性地给予一定的发热量来测定患部的导热率。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本专利特开2016-217885号公报

8、专利文献2：日本专利特开2006-300765号公报

9、专利文献3：日本专利第5327840号公报

10、非专利文献

11、非专利文献1：通过热导率来测量诊断恶性黑色素瘤的新技术的人类首次临床研究，t.冈部、t.藤村、j.冈岛、y.神林、s.相羽、s.丸山，科学报告，第9卷，(2019)(first-in-human clinical study of novel technique to diagnose malignant melanoma viathermal conductivity measurements,t.okabe,t.fujimura,j.okajima,y.kambayashi,s.aiba,s.maruyama,scientific reports,vol.9,(2019))

12、非专利文献2：通过保护加热热敏电阻探头无创测量人体皮肤有效热导率，t.冈部、t.藤村、j.冈岛、s.相羽、s.丸山，国际传热与传质杂志，第126卷，(2018)(non-invasivemeasurement of effective thermal conductivity of human skin with a guard-heated thermistor probe,t.okabe,t.fujimura,j.okajima,s.aiba,s.maruyama,international journal of heat and mass transfer,vol.126,(2018))

13、非专利文献3：用于精确测量表面温度的保护加热热敏电阻探头的开发，t.冈部、j.冈岛、a.小宫、s.丸山，国际传热与传质杂志，第108卷，(2017)(development of aguard-heated thermistor probe for theaccurate measurement of surfacetemperature,t.okabe,j.okajima,a.komiya,s.maruyama,international journal ofheat and mass transfer,vol.108,(2017))

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、但是，所述专利文献1中的温度测定用传感器以及保护热源传感器为玻璃封入型的负温度系数(negative temperature coefficient，ntc)热敏电阻，热容大而温度响应性存在极限，难以期待高速响应性。而且，在原理上，对于被测定物的表面温度与环境温度的关系，必须处于环境温度即温度测定用传感器的温度低于被测定物的表面温度的关系。

3、本发明的实施方式的目的在于提供一种温度测定装置、温度测定方法以及温度衰减测定方法，能够以高精度、高准确性以及高速响应性来测量被测定体的温度，并且可将测定用薄膜感温元件的温度保持为比被测定体的温度低的关系。

4、解决问题的技术手段

5、本发明的实施方式的温度测定装置的特征在于包括：感温部，探测温度；测定用薄膜感温元件，通过使所述感温部接触至被测定体，从而能够测定温度；保护加热用薄膜感温元件，与所述测定用薄膜感温元件隔着隔热层能够进行热交换地配置，且受到控制，以使温度变得与所述测定用薄膜感温元件相等；温度控制元件，能够将所述测定用薄膜感温元件设为比所述被测定体的温度低固定温度的温度状态；以及控制处理部，控制所述测定用薄膜感温元件、所述保护加热用薄膜感温元件以及所述温度控制元件。

6、通过此实施方式的温度测定装置，能够以高精度、高准确性以及高速响应性来测量被测定体的温度，并且可将测定用薄膜感温元件的温度保持为比被测定体的温度低的关系。另外，温度测定装置被较佳地适用于生物，但并不限于此。在对工业领域中的物体的表面温度进行测定的情况下也能够适用，被测定体并无特别限定。

7、本发明的实施方式的温度测定方法的特征在于包括：感温部，探测温度；测定用薄膜感温元件，能够测定温度；保护加热用薄膜感温元件，与所述测定用薄膜感温元件隔着隔热层而配置；以及温度控制元件，能够控制所述测定用薄膜感温元件的温度，所述温度测定方法包括下述步骤：通过所述温度控制元件，将所述测定用薄膜感温元件的温度设定控制为比被测定体低固定温度的温度；使所述感温部接触至被测定体；进行控制，以使所述测定用薄膜感温元件的温度与保护加热用薄膜感温元件的温度变得相等；以及输出所述被测定体的温度的测量结果。

8、而且，本发明的实施方式的温度衰减测定方法的特征在于包括：感温部，探测温度；测定用薄膜感温元件，能够测定温度；保护加热用薄膜感温元件，与所述测定用薄膜感温元件隔着隔热层而配置；以及温度控制元件，能够控制所述测定用薄膜感温元件的温度，所述温度衰减测定方法包括下述步骤：使所述感温部接触至被测定体；对所述测定用薄膜感温元件施加固定电力的第一热脉冲；在所述第一热脉冲施加停止后的固定时间检测所述测定用薄膜感温元件的温度衰减特性；对所述测定用薄膜感温元件施加时宽比所述第一热脉冲长的固定电力的第二热脉冲；以及在所述第二热脉冲施加停止后的固定时间检测所述测定用薄膜感温元件的温度衰减特性。

9、通过此实施方式的温度衰减测定方法，例如通过检测从生物的表皮部分直到真皮中为止的温度衰减特性而算出导热率，从而能够非侵入地进行患部的诊断。

10、发明的效果

11、根据本发明的实施方式，可提供一种温度测定装置、温度测定方法以及温度衰减测定方法，能够以高精度、高准确性以及高速响应性来测量被测定体的温度，并且可将测定用薄膜感温元件的温度保持为比被测定体的温度低的关系。