[發明專利]身體核心溫度測量

有效

• 申請號: 201610695105.2
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN106539567B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: C·S·拉森;B·K·奧爾姆斯特
• 申請（專利權）人: 霍尼韋爾國際公司
• 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: 徐紅燕;蔣駿

本發明涉及身體核心溫度測量。一種用于測量身體核心溫度的裝置包括光導。所述光導可以被耦合到耳機，或其可以是單獨的設備。所述裝置還包括被安置在光導的一端處的傳感器，以及被耦合到所述傳感器的處理器。傳感器可操作用于感測來自光導的相對末端處的紅外源的紅外輻射。處理器可操作用于經由轉換函數確定光導的相對末端處的紅外源的溫度，所述轉換函數使通過傳感器觀測到的紅外輻射的測量與光導的輻射效應相互關聯。

技術領域

本公開涉及身體核心溫度測量。

政府資助

本發明是在根據由美國陸軍和國防部先進研究項目局(DARPA)授予的合同號W911NF-14-C-0044的政府支持的情況下完成的。美國政府在本發明中具有某些權利。

背景技術

通過鼓膜(耳膜)測溫法的身體核心溫度的連續或現場測量一般需要對耳道的不受限制的進入，使得鼓膜可以完全地填充溫度傳感器的視場。在其中耳道被其它部件擋住或對象存在不同的生理結構的情況中，對于溫度傳感器自身(例如熱電堆)來說一直到達耳膜可以是非常具有挑戰性的。隨著距耳膜的相隔距離增加，感興趣區域的百分比隨著相隔距離的平方減少，從而獲得具有高置信度的可靠讀數的難度迅速增加。因此存在對光學設計的需要，其允許傳感器位于較不深入耳道或者甚至在耳道外面，而仍然允許傳感器的視場充分地被鼓膜填充。

附圖說明

圖1圖解被安置到耳朵中并確定身體核心溫度的系統和裝置的實施例。

圖2圖解被安置到耳朵中并確定身體核心溫度的系統和裝置的另一實施例。

圖3是圖解被安置到耳朵中并確定身體核心溫度的系統和裝置的特征和操作的框圖。

圖4是圖解被安置到耳朵中并確定身體核心溫度的另一系統和裝置的特征和操作的框圖。

具體實施方式

在以下描述中，參考形成本文的一部分的附圖，并且其中通過例證的方式示出可以被實現的具體實施例。以充分的細節描述這些實施例以使得本領域技術人員能夠實現本發明，并且應理解的是可以利用其它實施例，并且可以進行結構、電學、和光學改變而不脫離本發明的范圍。以下示例實施例的描述因此不被認為是有限的意義，并且本發明的范圍由所附的權利要求限定。

如以上指出的，存在對連續的身體核心溫度監測的需要。在實施例中，采用可以被耦合到耳道中的耳機(earpiece)的設備來解決該需要。所述設備也可以是單獨的獨立設備。不論是單獨的設備還是被耦合到現有耳機，該設備被配置成被安置并保持在耳朵中。當連同現有耳機(諸如通信設備)使用時，現有耳機可以具有用于將音頻聲音傳導進入和離開耳朵的中空管。然而，現有耳機的中空管和相關聯的聲音密封耳塞給熱電堆傳感器留下很少的空間來完全進入耳道中以到達鼓膜。因此，在實施例中，使用了包括光導和可選的透鏡的光學系統。光導可以是中空反射管、光纖、或光和/或紅外輻射可以穿過其傳播的任何其它物質。當采用現有耳機實現時，光導可以被緊挨著且平行于耳機內的中空聲管安置。光導對于來自鼓膜的長波紅外(LWIR)輻射具有高反射性，并且將LWIR引導至熱電堆傳感器(或其它檢測器)。在實施例中，光導的直徑比熱電堆自身窄得多，以允許使用具有更高敏感度的大的、標準尺寸(例如，4.6mm直徑)熱電堆，同時仍然適合于在耳道中在其它部件(聲管、耳塞等)旁邊。

光波導可以是具有LWIR反射性內部，例如，反射涂層的剛性或韌性管。在實施例中，從熱電堆的直徑到波導的最終出口直徑的波導的直徑方面的減少呈現到熱電堆傳感器的平坦表面(即，直徑中的階躍變化，與將與其末端在熱電堆傳感器處向外展開或向外漸縮的波導相關聯的非階躍變化直徑相對照)。以這種方式，使波導被傳感器觀察的表面區域最小化，并且熱電堆觀察以下對象——其中直徑從熱電堆直徑減少到波導管直徑的波導的平坦表面、如經由筆直穿過波導的光射線觀察的耳膜的小的點、以及呈現耳膜的反射和波導壁的熱輻射的混合的波導壁。