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赤外線体熱診断器技術資料

赤外線体熱診断器とは?

心拍数の変異度を意味する。 すなわち、1つの心臓周期から次の心臓周期間の微小な変化を意味します。 心拍数は、東方結節の固有の自発性に自律神経系が影響を与えて決定されるのですが、これは交感神経と副交感神経との間の相互作用に関連しており、そのような相互作用は体内、外部環境の変化によって時々刻々変化し、これにより心拍数の変化が生じます。

心拍の変化は、このような環境の変化に対して適切に適応するための人体の反応であると考えられます。 心拍動の微細な変化を波形分析して、ストレスに対する人体の自律神経反応を可視化し、現在の健康状態および精神生理学的状態の機能状態を確認することができます。

1.体熱診断器の原理

赤外線体熱検査法とは、光学系を用いて被写体表面から放射される赤外線を検出し、検出された赤外線信号から体表温度分布を算出して画像で構成した後、これを医学診断に活用する装置をいいます。すべての物体は絶対温度(0 Kelvin or -273.15℃)では自然に赤外線が放出されます。絶対温度条件を言い換えると、非冷却型赤外線カメラは人体から出る赤外線範囲である8~12μmを感知し、赤外線エネルギーが多く放出された部分、すなわち血流が多く分布した部分は高温で処理され、赤外線エネルギーが少なく出る部分は低温で処理し、そのアナログ信号をdigitalに変換し、コンピュータがカラー画像で示して表示させます。

体温と皮膚の関係

皮膚は人間の熱的生態学において重要な役割を果たします。皮膚は人体と周囲の環境との間の熱的境界として機能します。したがって、皮膚の温度は人体の内部と外部の要因によって影響を受けます。人体は人体内部の温度を一定に保つという恒常性を持っており、外部との境界である皮膚の温度も一定に保とうとします。したがって、外部の要因によって皮膚のある部分の温度が局所的に変化した場合、その周囲の血液の流れを変化させて温度を維持することになります。皮膚の温度は、血液供給と皮下組織の熱伝導性に依存します。 したがって、腫瘍など局所的な代謝の増加が起こるところでは皮膚の温度が上がることになります。

皮膚温度測定における外部環境の影響は重要な変因として登場します。薬物や化粧品は障壁の役割をして測定が不可能にし、衣服や湿度、温度、被測定者周辺の空気の流れまでも影響を与えます。熱の出入りは皮膚を通して行われるが、25%程度は伝導により、25%程度は蒸発によって行われ、45%程度だけが輻射によって外部に抜け出すことになります。また、輻射は表面で行われるため、被測定者の姿勢によって大きな差が見られ、人体の各部位についてもその解剖学的構造によってそれぞれ異なることになります。運動によって体温が上がるようになるのである程度安定を取らなければならず、食べ物や飲み物も影響を与えます。

飲酒や喫煙などの血液循環に影響を与える要因も制御されなければなりません。このような条件下で人体の熱的バランスが合い、恒常性維持のための活動を停止することになります。この条件になるためには30℃程度の気温、30%以下の湿度とし、空気のフローチャート0.5MHz以下としなければなりません。しかし、被測定者が快適さを感じる状態で測定をしなければならないため、実際に低い温度で測定が行われます。17℃以下の温度では血管収縮が起こり、25℃以上では発汗による蒸発が起こるため、2つの温度の間の温度で測定しなければなりません。

2.体熱診断器の診断基準

私たち人体の体温調節は視床下部にある体温調節中枢が主管して恒常性を維持し、正常成人を基準に体表温が左右に対称になっています。したがって、診断に最も基本となるのは、両側の体熱の分布が左右非対称面(asymmetrical thermographic Pattern)のとき異常とみなされ、診断の基準となります。(米国医学協会- AMAでもこの基準で判断する)

正常人の左右の温度差(Temperature difference ᇫT)は平均0.3℃以内となっており、重大な非対称的側面を示した場合に病的とみなします。

構造的異常の場合の温度差 → 0.5℃以上(研究者ごと・部位別の差異あり)
主に神経痛症候群による特徴的な体熱異常パターンで現れた病態生理学的状態を判断するのに役立ちます。
(両側性疾患時は正常人の上下温度差で現れる体熱分布で観察が可能です。)

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3.体熱診断器の実際の温度と相対温度の概念

赤外線カメラで撮影したすべての熱画像映像は、周囲環境温度の変化によって測定する温度が異なるという特性を持っています。体熱診断器は、人体の左右の温度偏差を利用して病気の診断に役立つ機器であり、体熱診断器で一般的に使用される赤外線カメラは、周囲環境温度が変わると測定温度が変わる相対温度測定方式を使用しています。

相対温度測定方式は、同じ30度の対象を撮影しても周辺環境によって測定温度が異なるように見えます。逆に、実際温度測定方式は、測定対象の温度が同じ場合、周囲環境温度が変化しても正確な対象の温度を測定することができます。

メディコアは、このような相対温度を実際温度補正アルゴリズムとカメラ製造技術をもとに、実際温度測定方式で撮影データを提供しています。また、人工知能、ビッグデータ、体熱標準化などに活用できるよう、継続的に研究開発中です。実際温度は人工知能、ビッグデータ、体熱標準化に重要なデータであります。