零热通量传感器及使用方法技术

技术编号:7168736 阅读:344 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
当测量患者体内的核心身体温度时,提供了一种弯曲的传感器(10),其具有预定义的曲率半径以舒适和接近地匹配到患者的前额。传感器(10)具有:至少一个可松开的固定条(例如,VelcroTM),其将传感器(10)耦合到头带(14);以及粘合条(16),其沿传感器(10)的内部表面的一个边缘定位,并将5传感器(10)耦合到患者的皮肤。粘合条充当合叶,其便于观察传感器下方的皮肤而无需完全移除传感器,并且头带和传感器的曲率提供了传感器的内部表面与患者皮肤的隐密配合。此外,传感器可以是零热通量传感器(34),其具有放置在其一侧的加热器(32)以及放置在其对侧10的所述热通量传感器(34)和患者皮肤之间的热敏电阻(36)。调整所述加热器直到通过所述热通量传感器的热通量为零,在通过热通量传感器的热通量为零的点,记录患者的皮肤表面温度(由热敏电阻探测)作为核心身体温度。此外,可以通过使温度与阻抗的曲线线性化,并且使所述线性化的曲线移动到预先确定的15参考曲线来快速校准所述热敏电阻(34、72)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请具体应用于医学患者温度感测系统。然而,应当意识到,所描述的技术还可以应用于其他类型的温度感测系统、热通量感测系统和/或其他医学或工业应用。在临床环境下高敏锐度和低敏锐度的两种设施中,可靠和精确的身体温度监测都具有很高的重要性。然而,当前能够获得并提供精确读数的身体温度传感器都是高侵入度的(动脉线导管、食道/直肠探头,等等),而非侵入式传感器具有非常差的测量精度。因此,温度传感器未被充分使用,并且很大的患者群体未被适当地进行温度监测。在获取精确的核心身体温度测量结果的过程中最至关重要的因素之一是良好的皮肤接触。皮肤和传感器之间任何的气泡都将导致不可靠的读数。传统的零热流传感器具有扁平的构造,并且由于用于符合除颤要求的电绝缘带,这样的传感器相当刚性。通常,双侧医学级粘合剂被用于将传感器固定到皮肤上。在许多环境下,患者将被移动,例如更换床垫等,因此粘合剂在可能影响传感器位置的任何移动期间保持传感器附接至前额的过程中扮演着重要的角色。由于传感器的刚性,使用粘合剂不足以确保整个传感器与皮肤的良好接触,因为扁平传感器的边角易于变得从弯曲的患者体表皮肤(诸如前额)脱离。头带能够可以用于为传感器施加额外的压力以降低这一效应;然而,问题仍然存在。而且,向前额施加恒定的压力会变得不舒适并且可能导致压力损伤。此外,由于传感器附接到皮肤的时间长度(例如,36小时或者更长),希望每隔几小时检查传感器下方的皮肤,以检查传感器和头带是否在那里引起了任何的过敏性皮肤反应或压力损伤。然而,在利用粘合剂的情况下,这会带来不便,因为一旦将传感器从皮肤上剥离,粘合剂强度会降低并且测量被打断。当使用两个或更多个热敏电阻测量温度传感器中的热通量时,对于确定何时没有从身体流向表面的热通量、以及对于横向热损失补偿而言,对每个热敏电阻的精确校准至关重要。由于现货供应的热敏电阻的阻抗容限,通常要求对每个热敏电阻进行单个校准, 以便精确地确定何时已达到零热通量。对热敏电阻的单个校准不仅耗时,而且需要额外的簿记以说明每个单个热敏电阻的热敏电阻系数,特别是在传感器包含多个热敏电阻的情况下。现货供应的热敏电阻通常具有5%的阻抗容限,其解释为IOkQ热敏电阻的大约 rc的可交换性。然而,要求大约0.3°C的精度。因此,在临床设施中,热敏电阻阻抗容限过于不精确。为了实现所需的精度,利用精确的校准设备单个地校准热敏电阻。单个地校准热敏电阻是耗时的,因为需要若干温度点的阻抗(例如,从25°C到45°C的范围——可能使用的病例范围——中选取的最少10-15个点)。在现有技术中,对于便于快速、经济和精确地测量患者核心身体温度的系统和方法的需求未得到满足,因而需要克服上述缺陷。根据一个方面,一种用于监测患者的核心身体温度的系统,包括弯曲的温度传感器、传感器外表面上的至少一个可松开的固定条、通过所述至少一个可松开的固定条耦合到传感器并将传感器固定到患者的束带以及沿着传感器内侧的一个边缘定位的粘合条,所述粘合条将所述传感器的内侧耦合到患者的皮肤。根据另一方面,一种用于测量患者体内的核心身体温度的系统,包括加热器,为其施加电流以生成热;热通量传感器,其位于加热器下方;以及热敏电阻,其定位在热通量传感器和患者皮肤之间,具有与皮肤温度反向可变的阻抗。该系统还包括印刷电路板 (PCB),该印刷电路板包括对向加热器施加的电流进行调整直到热通量传感器两端的电压为零的电子电路,在热通量传感器两端的电压为零的点,由PCB上的电路记录患者皮肤处的温度,作为核心身体温度。根据另一方面,一种用于降低患者温度传感器的校准要求的系统,包括热敏电阻,其具有与患者身体温度反向可变的阻抗;线性化电阻器,其并联耦合到热敏电阻;以及曲线移动电阻器,其与热敏电阻和线性化电阻器串联耦合。根据另一方面,一种监测患者体内的核心身体温度的方法,包括将具有热敏电阻的温度传感器至少部分地粘合至患者的前额,并使用粘合条和可移除的头带将所述温度传感器固定至患者的前额。一个优点在于便宜且精确地测量核心身体温度。另一优点在于降低了在传感器区域内的患者皮肤刺激。另一优点在于提高了对传感器下方的皮肤检查的便捷性。另一优点在于降低了校准传感器所需的校准点的数量。另一优点在于减少了若干热敏电阻以获得精确的核心身体温度读数。本领域普通技术人员通过阅读和理解下文的详细说明,将意识到主题创新的更进一步的优点。本创新可以具体化为各种部件和部件布置,以及各种步骤和步骤安排。附图仅用于图示说明各个方面,而不应认为其对本专利技术构成限制。附图说明图1图示了一种弯曲的温度传感器,其被预先弯曲从而为传感器引入微小的曲率,由此降低当将传感器附接至患者时需要对前额施加的压力;图2图示了通过固定条(图1)被附接至头带的传感器;图3图示了通过粘合条被附接至患者的前额并且还通过前额被保持在适当位置的一对传感器;图4图示了温度感测系统的分层布置的范例,该系统包括加热元件、热通量传感器和热敏电阻,以测量受检者或患者的核心身体温度;图5的曲线图以摄氏温度为单位图示了在已经使用串联电阻移动了非线性化的阻抗相对于温度的曲线之后出现的平均误差;图6的曲线示了通过以下显著降低阻抗相对于温度的曲线和参考曲线之间可变性误差首先通过添加与热敏电阻并联的电阻器来使曲线线性化;图7图示了根据本文所述的一个或多个方面,便于使热敏电阻的阻抗相对于温度的曲线线性化,并将线性化的曲线移动至参考曲线的系统。图1和2图示了弯曲的温度传感器10,其被预先弯曲从而向传感器引入微小的曲率,由此降低当将传感器附接至患者时由头带14施加的压力。此外,使用固定条12(例如, Velcro 搭扣(hook and loop)或搭扣织物,或者一些其他合适的紧固装置)将传感器10 附接到头带,以消除头带从前额滑落的可能性。在一个实施例中,两个条12被牢固地粘附至传感器的顶侧,从而进一步增强曲率。此外,传感器由粘合剂16仅部分地覆盖在患者一侧,以便使得医务职员可以提起传感器的一部分来查看下面的皮肤而不会造成明显打断测量。应当意识到,粘合条或带16可以定位于传感器10的任意预期的边缘上。通过降低粘合条16的表面积,皮肤刺激被降低并且相对于覆盖整个传感器的常规的粘合剂而言便于对皮肤的检查。根据范例,粘合条16覆盖传感器10的皮肤一侧表面的大约5%到大约20%。 在另一范例中,粘合条16覆盖传感器10的皮肤一侧表面的大约10%。在一个实施例中,两个弯曲的传感器10被附接到头带以监测患者温度。在这种情况下,可以将粘合条16放置在每个传感器的皮肤一侧的顶部或底部边缘,或者放置在皮肤一侧的内部边缘(相对于彼此而言,如图3所示),以方便皮肤检查而无需移除传感器。在另一实施例中,传感器10被装配到呈弧形的夹具(jig)或表面,并且其各层耦合在一起(例如,使用机械扣件、化学扣件或环氧树脂、缝合,等等),从而使得它们每个都具有预先确定的曲率半径,也就是最终传感器的曲率半径。将预先确定的曲率半径选择为符合人前额的平均曲率半径。在一个实施例中,曲率半径处在大约8cm到大约15cm的范围内。在另一实施例中,曲率半径较小以适应小儿患者。图2图示了通过固定条12(图1)被附接到头带14的传感器10。以微小的曲率预先弯曲(例如,在制造期间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测患者的核心身体温度的系统,包括:弯曲的温度传感器(10);至少一个可松开的固定条(12),其在所述传感器(10)的外表面上;束带(14),其通过所述至少一个可松开的固定条(12)被耦合到所述传感器(10),并且所述束带将所述传感器(10)固定至所述患者;以及粘合条(16),其沿所述传感器(10)的内侧的一个边缘定位,所述粘合条将所述传感器(10)的内侧耦合至所述患者的皮肤。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·O·M·昌
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL

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