本发明专利技术涉及一种零热通量DTT测量装置，所述装置由柔性基底构成，所述柔性基底支撑电路，所述电路包括限定加热器的加热器迹线、热传感器，以及热传感器校正电路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有热传感器校正的零热通量深部组织温度测量装置相关专利申请本申请含有与以下美国专利申请相关的材料2009年8月31日提交的美国专利申请 12/584，108。
技术介绍
本主题涉及一种在估计深部组织温度(DTT)时用来指示人类或动物的核心体温的装置。更具体地讲，本主题涉及提供有热传感器校正的零热通量DTT测量装置的构造。深部组织温度测量是对占据人体体腔和动物体腔的器官的温度(核心体温)进行的测量。出于许多原因，期望进行DTT测量。例如，已表明，在围手术期间将核心体温维持在正常体温范围内可降低手术部位感染的发生率，因此，在手术之前、手术期间，以及手术之后监测患者的核心体温较为有利。当然，为了患者的安全和舒适，以及临床医生的方便，非常期望进行非侵入性测量。因此，最有利的是，通过置于皮肤上的装置来进行来非侵入性DTT测量。使用零热通量装置进行的非侵入性DTT测量由Fox和Solman在1971年(FoxRH, Solman AJ0 的 A new technique for monitoring the deep body temperature inman from the intact skin surface J. Physiol. Janl971:212 (2) :pp8-10 (用于通过接触皮肤表面来监测人体深部体温的新技术，《生理学期刊》，1971年I月，第212(2)期，第8-10页))进行描述。图I所示的Fox/Solman系统使用温度测量装置10来估计核心体温，该温度测量装置具有基本上为平面构造的受控加热器，用于阻止或阻碍穿过皮肤的一部分的热流。由于该测量取决于没有热通量穿过进行测量的皮肤区域，因此，此项技术称为“零热通量”(ZHF)测量。Togawa用DTT测量装置结构改进了 Fox/Solman技术，该DTT测量装置结构引起组织中的多维热流。(Togawa T.的Non-Invasive Deep BodyTemperature Measurement。(非侵入性深部体温测量)源于Rolfe P编辑的Non-InvasivePhysiological Measurements Vol. I. 1979. Academic Press, London, pp. 261-277 (《非侵入性生理测量》，1979年第I卷，伦敦学术出版社，第261-277页))。图2所示的Togawa装置将Fox和Solman的ZHF设计密封在厚的铝外壳中，所述铝外壳具有圆柱形环带构造，用于减少或消除从装置中心到周边的径向热流。Fox/Solman装置以及Togawa装置利用身体的正常热通量来控制加热器的操作，从而通过热阻来阻碍源于皮肤的热流，以便实现所需的ZHF条件。这会形成将ZHF温度测量装置的加热器、热阻以及热传感器堆叠的构造，从而可形成基本上垂直的轮廓。由Togawa的上盖添加的热质量改进了 Fox/Solman设计的稳定性，并且使得深部组织温度的测量更为精确。就这一点而言，由于目标是穿过装置的零热通量，因此，热阻越大越好。然而，额外的热阻会增加质量和体积，并且还增加达到稳定温度所需的时间。Fox/Solman装置以及Togawa装置的尺寸、质量以及成本并不有助于用后即弃。因此，它们在使用后必须要进行消毒，这样会使它们受到磨损和撕裂以及无法察觉的损坏。这些装置还必须要储存，以便再次使用。因此，使用这些装置会增加与零热通量DTT测量相关的成本，并且可能造成患者之间的交叉污染的巨大风险。因此，期望在不损害性能的情况下减少零热通量DTT测量装置的尺寸和质量，以便有助于在单次使用后即丢弃。一种低成本的一次性零热通量DTT测量装置在优先权申请中有所描述和主张，并在图3和图4中示出。该装置由柔性基底以及设置于柔性基底上的电路构成。所述电路包括基本上为平面的加热器，所述加热器由导电的铜迹线限定，并且环绕表面上的未受热区域；设置于所述区域中的第一热传感器；设置于加热器迹线(heater trace)外部的第二热传感器；设置于加热器迹线外部的多个电衬垫(electrical pad);以及将第一和第二热传感器以及加热器迹线与多个电衬垫连接的多条导电迹线。柔性基底的各部分折叠在一起，以将第一和第二热传感器放置成接近彼此。设置于这些部分之间的绝缘层将第一和第二热传感器分开。所述装置针对操作进行取向，以便将加热器和第一热传感器定位在绝缘层的一侧上，并且将第二热传感器定位在另一侧上并紧靠将要进行测量的皮肤区域。如图4所示，电路在柔性基底表面上的布局提供薄型的零热通量DTT测量装置，该装置基本上为平面，甚至在各部分折叠在一起时也是如此。相对于零热通量DTT测量装置作出的设计和制造选择可影响装置的操作。一种此 类设计选择涉及用于检测零热通量条件的热传感器。考虑到核心体温的重要性，非常期望的是，热传感器产生精确的温度数据，以便对零热通量条件进行可靠检测，并精确估计核心体温。在热传感器的精度和成本之间存在权衡。多个热传感器装置为用于零热通量DTT测量的候选。例如，此类装置包括PN结、热电偶、电阻温度装置，以及热敏电阻器。热敏电阻器是良好的选择，因为其尺寸小、方便操作、容易使用，并且所关注的温度范围较为可靠。热敏电阻器的成本相对较低，使得它们成为单次使用的一次性温度测量装置的理想候选。热敏电阻器的电阻大小会响应于热敏电阻器的温度变化而改变。因此，为了确定温度的大小，对热敏电阻器的电阻进行测量并采用已知关系将其转化为温度值。然而，批次间的制造差异可使热敏电阻器的电阻产生较大范围的差异。例如，在给定温度下，低成本的热敏电阻器可在不同装置间呈现±5%范围内的电阻值，从而产生±2.5°C范围内的温度。如此大范围的差异可损害零热通量温度测量的精度和可靠性。因此，虽然期望使用此类热敏电阻器来限制制造零热通量DTT测量装置的零件以及劳动力的成本，但是降低(如果无法消除的话)电阻差异对装置操作的影响也很重要。可使用已知方法通过校正热敏电阻器的电阻来抵消热敏电阻器的电阻差异范围，所述方法例如斯坦哈特-哈特方程(Steinhart-Hart equation),所述方程需要了解从固定温度下测量的热敏电阻器的电阻值导出的系数。在操作热敏电阻器时，将系数用于已知公式，以改正或调整所指示的电阻大小。此类改正称作校正。优选地，确定之后，系数存储在存储装置中，从而可在热敏电阻器操作时使用。例如，如日本专利公布2002-202205所述，深部温度测量装置包括构造成用于零热通量测量的温度探针以及从所述探针中伸出的线缆。线缆的一端端接在探针上，且背对端端接在连接器中。信号线布设在探针与连接器之间的线缆中。只读存储器(ROM)安装在连接器壳体中，远离探针。存储在ROM中的信息包括探针分类和热敏电阻器系数。由于热敏电阻器系数对于探针上的热敏电阻器来说是唯一的，因此，ROM必须与探针永久关联，且因此线缆永久地固定到探针上。连接器以可分离的方式插入到温度测量系统中。启动时，系统从ROM中读取分类和系数信息。系统使用系数信息来校正从探针获得的热敏电阻器读数，从而减小或消除来自零热通量过程的电阻变化的影响。具有永久连接器的深部温度测量装置的线缆形成复杂的构造，所述构造制造本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：马克·T·比贝里希，加里·L·汉森，瑞安·J·斯塔布，艾伯特·P·范杜伦，艾伦·H·齐亚梅尔，
申请(专利权)人：阿里藏特医疗保健公司，
类型：
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