[發(fā)明專利]用于分析溫度特性和熱傳送特性的表皮器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580055213.7
• 申請日: 2015-08-11
• 公開（公告）號: CN106999060A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設計）人: J·A·羅杰斯;L·高;V·馬爾亞查克;R·C·韋伯
• 申請（專利權）人: 伊利諾伊大學評議會
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權代理有限公司11285
• 代理人: 鄭建暉,關麗麗

1.一種用于與生物環(huán)境中的組織接口的器件，該器件包括：

一個柔性的或可拉伸的襯底；以及

通過所述柔性的或可拉伸的襯底支撐的一個或多個熱致動器和多個熱傳感器，所述一個或多個熱致動器和所述多個熱傳感器用于表征所述組織的熱傳送屬性；

其中所述柔性的或可拉伸的襯底、所述一個或多個熱致動器和所述多個熱傳感器提供一個凈抗彎剛度，使得該器件能夠與該組織的表面建立共形接觸。

2.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中所述一個或多個熱致動器和所述多個熱傳感器空間地表征所述組織的所述熱傳送屬性。

3.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中所述一個或多個熱致動器和所述多個熱傳感器時間地表征所述組織的所述熱傳送屬性。

4.根據(jù)權利要求1所述的器件，其中所述熱傳感器用于表征由通過所述一個或多個熱致動器提供的加熱所導致的溫度的空間時間分布。

5.根據(jù)權利要求1-4中的任一項所述的器件，其中所述熱傳送屬性是熱傳導率、熱擴散率或熱容。

6.根據(jù)權利要求1-5中的任一項所述的器件，其中所述熱傳送屬性與如下組織屬性相關聯(lián)，所述組織屬性選自由水化狀態(tài)、炎癥狀態(tài)、閉塞狀態(tài)以及這些的任何組合組成的組。

7.根據(jù)權利要求1-6中的任一項所述的器件，其中所述熱傳送屬性與如下生理參數(shù)相關聯(lián)，所述生理參數(shù)選自由大血管血液流動方向、大血管血液流動速率、微血管血液流動方向、微血管血液流動速率、閉塞的存在、大血管灌注、微血管灌注、由于炎癥引起的循環(huán)改變以及這些的任何組合組成的組。

8.根據(jù)權利要求1-7中的任一項所述的器件，其中當建立共形接觸時，所述器件不實質地影響所述組織的自然溫度。

9.根據(jù)權利要求1-8中的任一項所述的器件，其中所述器件具有小于或等于3000微米的平均厚度。

10.根據(jù)權利要求1-9中的任一項所述的器件，其中所述器件具有小于或等于50mJ cm-²K-¹的每面積熱質量。

11.根據(jù)權利要求1-10中的任一項所述的器件，其中所述器件具有大于或等于20g h^-1m^-2的氣體滲透性。

12.根據(jù)權利要求1-11中的任一項所述的器件，其中所述器件具有小于或等于10mg cm^-2的面積密度。

13.根據(jù)權利要求1-12中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器和所述熱傳感器包括可拉伸的或柔性的結構。

14.根據(jù)權利要求1-13中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器和所述熱傳感器包括薄膜結構。

15.根據(jù)權利要求1-14中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器和所述熱傳感器包括長絲金屬結構。

16.根據(jù)權利要求1-15中的任一項所述的器件，其中所述熱傳感器提供大于或等于10μm的空間分辨率。

17.根據(jù)權利要求1或3-16中的任一項所述的器件，其中所述熱傳感器提供大于或等于1μs的時間分辨率。

18.根據(jù)權利要求1-17中的任一項所述的器件，其中所述熱傳感器中的至少一個是用于測量背景溫度以補償漂移的溫度傳感器。

19.根據(jù)權利要求1-18中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器向所述組織提供在0.1mW mm^-2到50mW mm^-2的范圍內(nèi)選擇的功率輸入。

20.根據(jù)權利要求1-19中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器提供對所述組織的恒定加熱。

21.根據(jù)權利要求1-19中的任一項所述的器件，其中所述熱致動器提供對所述組織的脈沖加熱。

22.根據(jù)權利要求1-21中的任一項所述的器件，其中所述熱傳感器相對于所述一個或多個熱致動器對稱地布置。