[發(fā)明專利]用于確定體核溫度的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210366529.6
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103027666A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F.薩特勒
• 申請（專利權(quán)）人: 德爾格醫(yī)療有限責(zé)任公司
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 杜荔南;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定生物的體核溫度的裝置和方法。

背景技術(shù)

在測量物體、尤其是人體的內(nèi)部溫度時特別感興趣的是體核溫度。應(yīng)用領(lǐng)域是監(jiān)視重癥監(jiān)護病房中的成人、兒童和新生兒的醫(yī)學(xué)技術(shù)，以及普通人員保護和消防隊人力中的安全技術(shù)。

由DE?10?2005?004?933?B3已知一種上述類型的裝置。在該已知的裝置中，用第一溫度傳感器測量皮膚表面的溫度，并且通過熱絕緣裝置與第一溫度傳感器間隔開布置的第二溫度傳感器檢測接近周圍環(huán)境的溫度。在考慮生物組織的傳熱系數(shù)和絕緣裝置的傳熱系數(shù)的情況下，可以根據(jù)測得的溫度計算生物的體核溫度。理想的計算公式基于以下假設(shè)：從皮膚表面向溫度測量裝置輸出的熱流完全由第一溫度傳感器傳到第二溫度傳感器。

通過將皮膚溫度與從這兩個溫度之差得出的熱流相組合，體核溫度T_核于是被計算為：

T_核＝???????????????????????????????????????????????

此處，T₁表示第一溫度傳感器的近體溫度并且T₂表示第二溫度傳感器的遠體溫度。因子k_s是溫度傳感器之間的絕緣體的傳熱系數(shù)并且kg是體核與近體的第一溫度傳感器之間的人體組織的傳熱系數(shù)。在此在該公式中，第一和第二溫度傳感器的兩個溫度彼此線性結(jié)合。

在實際系統(tǒng)中，附加地出現(xiàn)損耗熱流，該損耗熱流輸出到溫度測量裝置的傳感器外殼處。為了考慮該損耗熱流而設(shè)置邊緣溫度傳感器，該邊緣溫度傳感器布置在傳感器外殼的外壁區(qū)域中并且檢測傳感器外殼在向周圍環(huán)境過渡處的邊緣溫度。對損耗熱流的考慮在計算公式中導(dǎo)致取決于測得的邊緣溫度的補償項。此情況下的缺點在于，邊緣溫度傳感器僅能在局部檢測邊緣溫度并且來自周圍環(huán)境的影響可能會使測量失真。該問題由于與時間相關(guān)的、導(dǎo)致與時間相關(guān)的校正的周圍環(huán)境影響而變得更加嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所基于的任務(wù)在于，在上述類型的溫度測量裝置的情況下說明一種改進的裝置以及一種相應(yīng)的用于測量值校正的方法。

從權(quán)利要求1的特征得到該裝置的解決方案。

通過權(quán)利要求3的特征來描述根據(jù)本發(fā)明的方法。

根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，將用于檢測損耗熱流的溫度傳感器布置在絕緣體內(nèi)，從而溫度傳感器位于主熱流的區(qū)域中。由此減少周圍環(huán)境對用該附加的溫度傳感器測量的溫度測量值的影響。

根據(jù)本發(fā)明的溫度測量裝置由用于在近體位置中測量溫度T1的第一溫度傳感器、用于在接近周圍環(huán)境的位置中測量溫度T3的第三溫度傳感器、以及位于第一與第三溫度傳感器之間的用于檢測絕緣體內(nèi)的溫度T2的第二溫度傳感器構(gòu)成。

對用于計算體核溫度的補償項的確定基于如下考慮：第一溫度傳感器與第二溫度傳感器之間的區(qū)域可被視為第一雙重溫度傳感器，并且第二溫度傳感器與第三溫度傳感器之間的區(qū)域是第二雙重溫度傳感器。在此情況下的前提條件為：第二溫度傳感器位于主熱流的區(qū)域中。主熱流從身體組織經(jīng)由第一溫度傳感器進入絕緣體中去往第二溫度傳感器并且經(jīng)由絕緣體去往第三溫度傳感器。此外還假設(shè)：第一雙重溫度傳感器和第二雙重溫度傳感器的側(cè)面損耗熱流Q4和Q5彼此之間具有固定的比值，其中不需要絕對的損耗熱流。

對于第一和第二雙重溫度傳感器，在假設(shè)側(cè)面損耗熱流具有恒定比值Q5/Q4?=α的情況下可以給出以下關(guān)系式：

（T_核-T₁）?????????（2）

在此，k_t是第二與第三溫度傳感器之間的絕緣體的傳熱系數(shù)。

在該等式中，可以消除未知的Q4并且于是可以如下求解等式（2）中的T_核：

T_核＝

在此，體核溫度T_核是三個測得的溫度T1、T2和T3以及恒定的因子k_s、k_g、k_t和α的函數(shù)。

溫度傳感器之間的絕緣體可以由不同的材料構(gòu)成，但是也可以由均勻的塊制成，其中所述塊具有用于溫度傳感器的容納孔。

用測量裝置來執(zhí)行用于確定生物的體核溫度的方法，該測量裝置具有位于絕緣體兩側(cè)的、用于檢測近體溫度T1和遠體溫度T3的溫度傳感器以及位于絕緣體內(nèi)的用于檢測溫度T2的溫度傳感器，其中主熱流從身體組織進入絕緣體并且從近體的溫度傳感器去往遠體的溫度傳感器，并且在溫度傳感器之間存在絕緣體的側(cè)面熱流Q4、Q5。