特許 6803767 測定方法およびセンサー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6803767

(24)【登録日】2020年12月3日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】測定方法およびセンサー装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20201214BHJP

   A61B 5/145 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 NZDM

   A61B5/145

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-27220(P2017-27220)

(22)【出願日】2017年2月16日

(65)【公開番号】特開2018-130403(P2018-130403A)

(43)【公開日】2018年8月23日

【審査請求日】2019年12月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100165179

【弁理士】

【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡

(74)【代理人】

【識別番号】100126664

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 慎吾

(74)【代理人】

【識別番号】100154852

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 太一

(74)【代理人】

【識別番号】100194087

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100175802

【弁理士】

【氏名又は名称】寺本 光生

(74)【代理人】

【識別番号】100094400

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 三義

(72)【発明者】

【氏名】光澤 茂信

(72)【発明者】

【氏名】大橋 智昭

(72)【発明者】

【氏名】竹中 透

【審査官】 増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１１２７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３５８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９５７１０８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／０１

Ａ６１Ｂ ５／０６−５／２２

Ｇ０１Ｎ １／００−１／４４

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／０１

Ｇ０１Ｎ ２１／１７−２１／６１

Ｇ１６Ｈ １０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生体の複数箇所から分泌される汗を収集するステップと、
前記複数箇所のうちの筋肉のある箇所から収集した汗に含まれる所定の化学物質の濃度である第１濃度を決定するステップと、
前記複数箇所のうちの筋肉のない箇所から収集した汗に含まれる前記所定の化学物質の濃度である第２濃度を決定するステップと、
前記第１濃度から前記第２濃度を引いた値である第３濃度を求めるステップと、
を含むことを特徴とする測定方法。

【請求項2】

前記所定の化学物質は、電解質、グルコース、乳酸塩、リン酸塩からなる群から選択される化学物質である、
ことを特徴とする請求項１に記載の測定方法。

【請求項3】

生体の筋肉のある箇所から分泌される汗を収集するための第１収集部と、
前記生体の筋肉のない箇所から分泌される汗を収集するための第２収集部と、
前記第１収集部で収集した汗に含まれる所定の化学物質の濃度である第１濃度を決定する第１濃度決定部と、
前記第２収集部で収集した汗に含まれる前記所定の化学物質の濃度である第２濃度を決定する第２濃度決定部と、
前記第１濃度から前記第２濃度を引いた値である第３濃度を求める第３濃度算出部と、
を備えることを特徴とするセンサー装置。

【請求項4】

前記所定の化学物質は、電解質、グルコース、乳酸塩、リン酸塩からなる群から選択されるものである、
ことを特徴とする請求項３に記載のセンサー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、測定方法およびセンサー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

生体の体液中の特定の化学物質の量（濃度等）を測定することによって、その生体の状態を特定し、または推定することが可能となる。一例として、体内の乳酸は身体運動によって生産されるものであるため、乳酸または乳酸塩の濃度は運動負荷や身体の疲労度の指標として使用できる。

【0003】

従来技術として、体液中の化学物質の濃度等を測定する方法が文献に開示されている。
特許文献１には、汗の中の特定の化学物質の濃度を測定する技術が記載されている。
特許文献２には、生体液中の乳酸の量を、簡便且つ低コストに決定する技術が記載されている。
特許文献３には、生体情報を常時分析することができるように、小型化した生体センサーの技術が記載されている。
特許文献４には、生体の皮膚表面に装着して、皮膚表面の汗中物質に選択的に感応し、その汗中物質の量を測定するための技術が記載されている。

【0004】

このように、従来技術における汗中物質測定は、身体表面のある一箇所において、露紙や試験管等を用いて汗を採取し、成分を測定するものである。あるいは、センサーを汗に接触させ、汗中物質の量を計測するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特表２０１５−５１３１０４号公報

【特許文献2】特表２０１４−５２８０８６号公報

【特許文献3】特開２００６−０４３１２０号公報

【特許文献4】特開平４−０２８３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、汗中物質は、筋肉由来の物質と血液由来の物質の２種類が存在することが一般的であり、その汗中物質の濃度等の意味を分析的に把握するためには、汗中物質の由来を区別して取り扱うことが必要である。
また、血液由来の物質の濃度等を計測するためには、血液を採取して目的の物質の量を計測する方法も考えられるが、血液を採取するためには、血管の一部に穴をあける必要があるなど、生体に対する負担が大きいという問題もある。
例えば、汗中物質の濃度を測定することによって血中物質の濃度の測定に代える場合には、測定点の近傍における筋肉由来のその物質が、濃度決定のための誤差要因となり得る。また、逆に、汗中物質の濃度を測定することによって筋肉由来の物質の濃度の測定に代える場合には、血液由来（動脈由来）のその物質が、濃度決定のための誤差要因となり得る。つまり、これらの両方の目的において、計測精度が低くなるという問題がある。

【0007】

本発明は、上記のような事情を考慮して為されたものであり、血液を採取することなく、血液由来（動脈由来）の物質の量や、筋肉由来の物質の量を決定することのできる測定方法およびセンサー装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による測定方法は、生体の複数箇所から分泌される汗を収集するステップと、前記複数箇所のうちの筋肉のある箇所から収集した汗に含まれる所定の化学物質の濃度である第１濃度を決定するステップと、前記複数箇所のうちの筋肉のない箇所から収集した汗に含まれる前記所定の化学物質の濃度である第２濃度を決定するステップと、前記第１濃度から前記第２濃度を引いた値である第３濃度を求めるステップと、を含むものである。

【0009】

［２］また、本発明の一態様は、上記の測定方法において、前記所定の化学物質は、電解質、グルコース、乳酸塩、リン酸塩からなる群から選択される化学物質である、ことを特徴とする。

【0010】

［３］また、本発明の一態様によるセンサー装置は、生体の筋肉のある箇所から分泌される汗を収集するための第１収集部と、前記生体の筋肉のない箇所から分泌される汗を収集するための第２収集部と、前記第１収集部で収集した汗に含まれる所定の化学物質の濃度である第１濃度を決定する第１濃度決定部と、前記第２収集部で収集した汗に含まれる前記所定の化学物質の濃度である第２濃度を決定する第２濃度決定部と、前記第１濃度から前記第２濃度を引いた値である第３濃度を求める第３濃度算出部と、を備えることを特徴とする。

【0011】

［４］また、本発明の一態様は、上記のセンサー装置において、前記所定の化学物質は、電解質、グルコース、乳酸塩、リン酸塩からなる群から選択されるものである、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、生体から分泌される汗に含まれる筋肉由来の化学物質の濃度と、血液由来の化学物質の濃度とを、精度よく、分けて把握することができる。また、血液由来の化学物質の濃度を知るために、生体から血液を採取する必要がない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の第１実施形態によるセンサー装置の概略機能構成を示すブロック図である。

【図2】同実施形態のセンサー装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】同実施形態に関する検証実験の結果の数値を示すグラフである。

【図4】本発明の第２実施形態によるセンサー装置の概略機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

次に本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0015】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態によるセンサー装置の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、センサー装置１００は、第１収集部１１と、第１濃度決定部１２と、第２収集部２１と、第２濃度決定部２２と、第３濃度算出部３１と、出力部４１とを含んで構成される。
第１収集部１１は、生体の筋肉のある箇所から分泌される汗を収集するものである。また、第２収集部２１は、前記生体の筋肉のない箇所から分泌される汗を収集するものである。また、第１濃度決定部１２は、第１収集部１１で収集した汗に含まれる所定の化学物質（例えば、乳酸塩）の濃度である第１濃度を決定する。また、第２濃度決定部２２は。第２収集部２１で収集した汗に含まれる前記所定の化学物質の濃度である第２濃度を決定する。そして、第３濃度算出部３１は、前記第１濃度から前記第２濃度を引いた値である第３濃度を求める。なお、汗等の収集された物質（ここでは、液体）に含まれる所定の化学物質（例えば、乳酸塩）の濃度を測定し決定すること自体は、既存の技術を用いて行うことができる。また、第３濃度算出部３１は、数値データである第１濃度から数値データである第２濃度を減算する機能を有するが、減算機能自体は、既存の技術により電子回路等を用いて実現され得る。

【0016】

次に、センサー装置１００を構成する各部のより詳細な説明を行う。
第１収集部１１は、生体（例えば、ヒト）から分泌される汗を収集するものである。具体的には、例えば、第１収集部１１は、露紙や管により液体を吸収する部品を有している。使用者が第１収集部１１を生体表面の所定の箇所に当てることにより、第１収集部１１は当該箇所における汗を収集する。
第１濃度決定部１２は、第１収集部１１が収集した汗に含まれる特定の化学物質に感応し、当該特定の化学物質の汗内における濃度を決定する。特定の化学物質の濃度は、例えば、グラム毎立方メートルや、グラム毎リットルや、モル毎リットルなどといった単位の数値として決定される。なお、特定の化学物質の濃度を決定する技術自体は、既存の技術である。
第２収集部２１は、上記の第１収集部１１と同様の構成を有する。第２収集部２１は、第１収集部１１が汗を収集する箇所とは異なる生体表面の所定の箇所における汗を収集するためのものである。使用者が、使用者が第２収集部２１を当該箇所に当てることにより、第２収集部２１は当該箇所における汗を収集する。
第２濃度決定部２２は、第１濃度決定部１２と同様の機能を有する。そして、第２濃度決定部２２は、第２収集部２１が収集した汗に含まれる特定の化学物質に感応し、当該特定の化学物質の汗内における濃度を決定する。

【0017】

なお、本実施形態において、上記の「特定の化学物質」は、乳酸または乳酸塩である。乳酸または乳酸塩の量は、生体の疲労度を推定するための指標値となり得る。
また、第１収集部１１は、生体の、筋肉のある箇所における表面（皮膚等）から汗を収集するために用いられるべきものである。例えば、ヒトにおける筋肉のある箇所とは、上腕部や大腿部などである。
また、第２収集部２１は、生体の、筋肉のない箇所（あるいは筋肉の極めて少ない箇所。以下においても同様。）における表面から汗を収集するために用いられるべきものである。例えば、ヒトにおける筋肉のない箇所とは、手の甲や、足の甲や、額や、頭蓋横や、耳裏や、耳たぶや、すねなどである。なお、自転車エルゴメーターを用いた運動によりヒトの身体に負荷をかけるテストを行った。この負荷テストにおいて、負荷は１６０ワット、運動の継続時間は１０分間、そのときの室温は摂氏２４度、湿度は３０％であった。このテストの結果、上に列挙した筋肉のない箇所のうち、手の甲や、額や、頭蓋横の箇所からは、充分な量の発汗が得られることが確認された。一方、耳たぶと耳裏からの箇所からの発汗の量は不十分であることがわかった。また、すねと足の甲に関してはテストを行わなかった。このことから、手の甲や、額や、頭蓋横は、第２収集部２１が汗を収集する箇所として適切であることが確認された。また、耳たぶや耳裏は、第２収集部２１が汗を収集する箇所として適していないことが確認された。また、すねと足の甲に関しては、第２収集部２１が汗を収集する箇所として適切である可能性があるものの、テストによる確認はまだ行われていない。

【0018】

筋肉のある箇所から収集した汗に関して、第１濃度決定部１２は、血液（動脈）由来の乳酸または乳酸塩の濃度（これを血液由来濃度と呼ぶ）と、筋肉由来の乳酸または乳酸塩の濃度（これを筋肉由来濃度と呼ぶ）とを合わせた値を決定する。つまり、第１濃度決定部１２は、血液由来濃度と筋肉由来濃度とをたしあわせた値を決定する（これを第１濃度と呼ぶ）。
また、筋肉のない箇所から収集した汗に関して、第２濃度決定部２２は、血液（動脈）由来の乳酸または乳酸塩の濃度（つまり、血液由来濃度）を決定する（これを第２濃度と呼ぶ）。

【0019】

上記のことから、第１濃度、第２濃度、血液由来濃度、筋肉由来濃度の相互の関係は、次の式（１）および式（２）で表される。
第１濃度＝血液由来濃度＋筋肉由来濃度 ・・・（１）
第２濃度＝血液由来濃度 ・・・（２）

【0020】

第３濃度算出部３１は、第１濃度決定部１２および第２濃度決定部２２から、それぞれ、第１濃度の値および第２濃度の値を受け取る。これらの値は、例えば電気信号で、第３濃度算出部３１に伝達される。そして、第３濃度算出部３１は、第１濃度の値から第２濃度の値を減算し、その結果を第３濃度として算出する。

【0021】

第３濃度算出部３１が算出した第３濃度は、下の式（３）で表される。
第３濃度＝第１濃度−第２濃度 ・・・（３）
この式（３）と、前記の式（１）および式（２）とから、下の式（４）が得られる。
第３濃度＝筋肉由来濃度 ・・・（４）

【0022】

出力部４１は、第１濃度決定部１２、第２濃度決定部２２、および第３濃度算出部３１から、それぞれ、第１濃度の値、第２濃度の値、および第３濃度の値を受け取る。そして、出力部４１は、第１濃度の値、第２濃度の値、および第３濃度の値を外部に出力する。このときの出力の形態は任意である。出力部４１は、これらの濃度値を、例えば、ディスプレイ装置の画面に表示したり、紙に印刷したり、磁気記録媒体等に書き出したり、通信回線を介して外部の装置に伝送したりする。

【0023】

次に、センサー装置１００が動作するときの処理手順について説明する。
図２は、センサー装置１００による処理の手順を示すフローチャートである。センサー装置１００は、同図に示す測定方法を実行するものである。以下、このフローチャートに沿って説明する。

【0024】

まずステップＳ１において、第１濃度決定部１２は、第１収集部１１が収集した液体（汗）内における特定化学物質の濃度（第１濃度）を決定する。

【0025】

次にステップＳ２において、第２濃度決定部２２は、第２収集部２１が収集した液体（汗）内における特定化学物質の濃度（第２濃度）を決定する。

【0026】

次にステップＳ３において、第３濃度算出部３１は、第１濃度決定部１２によって求められた第１濃度の値から第２濃度決定部２２によって求められた第２濃度の値を引くことによって、第３濃度の値を算出する。

【0027】

次にステップＳ４において、出力部４１は、第１濃度決定部１２から渡された第１濃度と、第２濃度決定部２２から渡された第２濃度と、第３濃度算出部３１から渡された第３濃度との、それぞれの値のデータを外部に出力する。なお、出力部４１がデータを外部に出力する形態のバリエーションについては、既に説明した通りである。

【0028】

以上の処理手順により、センサー装置１００は、生体から分泌される汗に含まれる、血液由来の乳酸または乳酸塩の濃度と、筋肉由来の乳酸または乳酸塩の濃度とを、区別して精度よく、データとして出力することができる。

【0029】

なお、乳酸または乳酸塩の濃度を計測するためのセンサーを、下記の通り作製した。
ポリイミドシートにsilver/silver chloride (Ag/AgCl) ink (4001, Engineered Conductive Materials, LLC, Delaware, OH)とPrussian blue (PB) conductive carbon ink (C2070424P2, Gwent Group, Pontypool, UK)を、スクリーンプリンタを用いてプリントした。その後、アノード電極上に、ラクテートオキシダーゼ(東洋紡)水溶液を滴下、乾燥させた。

【0030】

＜検証実験＞
なお、本実施例の有効性を検証するために、本願発明者らは、下記の検証実験を行った。この検証実験の目的は、第２濃度決定部２２が決定する第２濃度が、血液由来濃度に該当する（式（２）を参照）ことの確認である。
実験内容は、自転車エルゴメーターによる運動テストである。被験者であるヒトについて、自転車エルゴメーターによる負荷がかかっている状態で、センサー装置１００の第１収集部１１および第２収集部２１で汗を収集した。ここで、第１収集部１１（筋肉のある箇所から汗を収集）を、脚の大腿部に当てる状態を維持した。また、第２収集部２１（筋肉のない箇所から汗を収集）を、手の甲に当てる状態を維持した。
第１濃度決定部１２と第２濃度決定部２２とは、それぞれ、第１収集部１１と第２収集部２１によって収集された汗における乳酸または乳酸塩の濃度を計測し、出力した。
被験者の運動の負荷を約１６０ワット（Ｗ）として、自転車エルゴメーター（Power Magic Mag Plus）によるこの運動負荷を２０分間継続視した後、被験者の運動を終了させた。また、運動終了後も、１５分間、第１収集部１１と第２収集部２１によってそれぞれ収集された汗における乳酸または乳酸塩の濃度を計測し続けた。

【0031】

図３は、上記の検証実験の結果を示すグラフである。図示するグラフにおいて、横軸は、運動開始時からの経過時間であり、その単位は「分」（minute）である。また縦軸は、乳酸濃度であり、その単位は「ミリモル毎リットル」（mmol/L）である。グラフには２本の線が描かれている。実線は、第１濃度決定部１２によって決定された第１濃度（脚における汗の、乳酸濃度）の時間推移を示す。破線は、第２濃度決定部２２によって決定された第２濃度（手の甲における汗の、乳酸濃度）の時間推移を示す。

【0032】

グラフが示すように、全期間（運動開始後、０分から３５分まで）に渡って、実線で示す第１濃度のほうが、破線で示す第２濃度よりも、値は大きい。
また、このグラフによると、第１濃度に関しては、運動開始後１０分経過時点までは、概ね単調に値が上昇している。その後、第１濃度は、概ね３分〜５分程度の周期で、上昇したり下降したりしている。運動開始後２０分で運動が終了し、その後は、第１濃度は、短周期での上下変動はあるものの、大きく見ると徐々に値が低下している。特に、運動開始後２５分以後は、第１濃度は、短周期での上下変動の振幅が小さくなり、概ね単調に値が減少している。
また、第２濃度に関しては、運動開始後１０分経過時点までは、概ね単調に値が上昇している。その後、運動開始後２３分経過時点あたりまでは、短周期での小さな上下変動が見られるものの、概ね単調に且つ緩やかに値が減少している。また、運動開始後２３分経過時点以後では、第２濃度の値は、やや急激に低下している。

【0033】

この検証実験の結果、次のことが言える。（１）手の甲を第２濃度の測定点としたとき、筋肉由来の乳酸等が第２濃度に影響せず、血液（動脈）由来の乳酸等のみが第２濃度に影響する。（２）脚を測定点として測定した第１濃度も、手の甲を測定点とした第２濃度も、運動テストの負荷の時間的推移に対応して変化する。（３）運動の負荷を生体にかけた状態において、筋肉由来の乳酸等の濃度（第３濃度）は、血液（動脈）由来の乳酸等の濃度（第２濃度）に比べて、より大きく上昇する。（４）手の甲に限らず、生体内の筋肉のない箇所（筋肉がきわめて少ない箇所も含む）は、筋肉由来の乳酸等の濃度（第３濃度）を求めるための参照測定点となり得る。

【0034】

以上説明したように、本実施形態のセンサー装置１００は、第１濃度および第２濃度を決定し、第１濃度から第２濃度を減算することによって、第３濃度を求める。これにより、第３濃度として、筋肉由来の化学物質の量のみを求めることが可能となる。また、第３濃度を、生体の状態について推定するための指標値として用いることができる。例えば、本実施形態では計測対象の化学物質を乳酸または乳酸塩としたが、これは生体の疲労度の指標値となり得る。

【0035】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、前実施形態において既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。

【0036】

図４は、本実施形態によるセンサー装置１０１の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、センサー装置１０１は、第１収集部１１と、第１濃度決定部１２と、第２収集部２１と、第２濃度決定部２２と、第３濃度算出部３１と、出力部４１とに加えて、対象物質決定部５１を含んで構成される。
この構成により、センサー装置１０１は、化学物質の候補の中から適宜測定対象の化学物質を選んで、その物質の濃度を測定することができる。つまり、センサー装置１０１が対象物質決定部５１を有している点が、本実施形態の特徴である。

【0037】

第１収集部１１から出力部４１までの各部の機能は、前実施形態において既に説明した通りである。ただし、測定対象の物質の種類を下記の通り可変とすることができる。
対象物質決定部５１は、第１濃度決定部１２と第２濃度決定部２２とが対象とする化学物質の種類を決定する機能を有する。測定対象とし得る化学物質の群を、予め設定登録しておく、例えば、乳酸または乳酸塩や、グルコースや、リン酸またはリン酸塩や、脂肪酸や、ナトリウムや、カリウムや、その他の電解質などが、対象物質の候補として挙げられる。例えば、センサー装置１０１の使用者の操作に基づいて、対象物質決定部５１は、候補の中から測定対象の化学物質を決定する。対象物質決定部５１は、対象の物質を決定すると、その物質の種類を識別する情報を、少なくとも第１濃度決定部１２と第２濃度決定部２２とに伝える。そして、第１濃度決定部１２と第２濃度決定部２２とはそれぞれ、対象物質決定部５１によって決定された物質を測定対象とする。具体的には、第１濃度決定部１２と第２濃度決定部２２は、例えば、多少物質の候補の各々に対応する部品を内部に備えており、対象物質決定部５１から伝えられる対象物質の情報に基づいて、それらの部品を適宜選択的に切り替えて動作させる。

【0038】

なお、上に挙げた対象物質の候補の各々の濃度は、例えば生体の指標値として次のように使用することができる。
グルコースの濃度は、例えば、生体の糖代謝の指標値として利用可能である。
また、リン酸またはリン酸塩の濃度は、例えば、生体のエネルギー代謝の指標値として利用可能である。
また、脂肪酸の濃度は、例えば、生体の脂肪代謝の指標値として利用可能である。
また、電解質一般の濃度は、例えば、生体の水分状態の指標値として利用可能である。

【0039】

本実施形態によれば、対象物質決定部５１が測定対象の物質の種類を決定するため、様々な化学物質の汗中の濃度を、血液（動脈）由来濃度と筋肉由来濃度とに分けて、取得することができる。

【0040】

［対象筋肉由来の成分濃度と動脈由来の成分濃度との切り分け］
最後に、対象筋肉由来成分と動脈由来とを切り分ける方法について説明する。ここでは、汗中の特定の化学物質の成分について述べる。
汗中成分の量は、測定点近傍の筋肉に由来する成分の量と、動脈に由来する成分の量とのたし合わせである。筋肉由来成分には、測定点近傍の筋肉からの寄与が含まれる。一方で、動脈由来成分には、全身からの寄与が含まれる。ここでの課題は、汗中成分のうちの、筋肉由来成分のみの量を知ることである。

【0041】

そのために、ここでは、対象測定点に加えて、参照測定点でも汗の成分の測定を行う。なお、対象測定点は対象の筋肉の近傍である。また、参照測定点は筋肉がない場所である。このように参照測定点での測定を行うことにより、動脈中の成分の濃度がわかる。したがって、対象測定点での汗中の成分の測定値から、動脈由来成分の測定値を引くことにより、対象の筋肉に由来する成分の量を得ることができる。つまり、次の式（５）で表す通りである。

【0042】

対象測定点での汗中濃度＝筋肉由来濃度＋動脈由来濃度 ・・・（５）

【0043】

なお、事実として、動脈由来濃度は、測定点に依らず全身でほぼ均一の値を示す。また、ヒト（被験者）が運動を行って各測定点の濃度を測定したとき、測定点に依る濃度の時間的ずれは、数秒以内である。つまり、例えば１０分から２０分程度の運動をヒトが行って、異なる測定点の濃度の時間的推移を測定したとき、測定点による濃度の時間的ずれ（伝達に時間を要することによる濃度のずれ）は、ほぼ無視できるレベルのものであり、誤差と言える。

【0044】

筋肉由来成分の切り分けのテストは、２つのステップを含む。第１ステップは、参照測定点の選定である。第２ステップは、筋肉由来成分の切り分け（抽出）である。

【0045】

まず、第１ステップにおいて、候補部位を選択する。候補部位は、例えば、手の甲、すね、足の甲などである。そして、前述のエルゴメーター等を用いた実測テストを行う。動脈中濃度と見なせる濃度値を得るために、耳たぶの静脈中濃度を測定する。現実に、動脈中濃度と耳たぶの動脈中濃度とはほぼ等しい。次に、上記の候補部位の各々の、汗中成分濃度を測定する。そして、この両者の経時的推移の相関を分析する。そして、耳たぶの静脈中濃度と経時変動との相関が高い部位（候補部位のうちの最も相関が高い部位）を、参照測定点として選定する。

【0046】

そして、第２ステップにおいては、濃度校正を行う。具体的には、実測時の対象測定点で汗中濃度を計測するとともに、参照測定点での汗中濃度を計測する。参照測定点における汗中濃度をａとして、対象測定点における汗中濃度をｂとしたとき、動脈由来成分の濃度補正係数は、（ｂ／ａ）である。

【0047】

そして、ヒトが対象筋肉で運動する状況において、参照測定点と対象測定点の２点で汗中成分の濃度を計測する。参照測定点における汗中成分の濃度をｘ_ｒとし、対象測定点における汗中成分の濃度をｘ_ｔとする。上記の濃度補正係数を用いて対象筋肉に由来する成分濃度を求める計算式は、式（６）の通りである。

【0048】

対象筋肉由来の成分濃度＝ｘ_ｔ−（ｂ／ａ）ｘ_ｒ ・・・（６）

【0049】

なお、式（６）中の（ｂ／ａ）ｘ_ｒは、参照測定点での汗中成分の濃度ｘ_ｒに基づいて推定される、対象測定点での動脈由来の成分濃度である。

【0050】

なお、上述した各実施形態におけるセンサー装置の機能の少なくとも一部を、コンピューターで実現するようにしても良い。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

【0051】

以上、複数の実施形態を説明したが、本発明はさらに変形例でも実施することも可能である。また、具体的な構成は、上述した実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、生体の状態を知るため、または推定するために用いることができる。また、ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）の分野の技術として利用することもできる。一例としては、乗り物（自動車等）やその他の機械類のオペレーション（運転）を行うヒトの状態を知り、または推定することができる。ただし、産業上の利用分野がここに記載したものに限られるわけではない。

【符号の説明】

【0053】

１１ 第１収集部
１２ 第１濃度決定部
２１ 第２収集部
２２ 第２濃度決定部
３１ 第３濃度算出部
４１ 出力部
５１ 対象物質決定部
１００，１０１ センサー装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】