[發明專利]一種核心溫度測量探頭、系統及方法

在審

• 申請號: 202011526996.1
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112656384A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 周聰聰;葉學松;任相林
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/02;A61B5/024;A61B5/026;A61B5/1455;A61B5/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王愛濤

1.一種核心溫度測量探頭，其特征在于，包括外層絕熱結構以及用所述外層絕熱結構以圓環式包裹的內層夾心式結構；

所述內層夾心式結構從下至上依次包括測量模塊、輻射隔離層以及良導熱層；其中，所述測量模塊與所述輻射隔離層之間為導熱灌注材料，所述輻射隔離層與所述良導熱層之間為空氣；

所述測量模塊包括電路結構、設置在所述電路結構上的溫度傳感器和熱流傳感器、以及設置在所述電路結構下的脈搏波發射器和脈搏波接收器，且所述溫度傳感器和所述熱流傳感器均與所述導熱灌注材料接觸。

2.根據權利要求1所述的一種核心溫度測量探頭，其特征在于，所述測量模塊還包括外溫度傳感器；所述外溫度傳感器設置在所述輻射隔離層與所述良導熱層之間且通過粘性膠固定于所述良導熱層下。

3.根據權利要求1所述的一種核心溫度測量探頭，其特征在于，所述測量模塊還包括生物相容性層；所述生物相容性層設置在所述電路結構下且所述生物相容性層用于粘性連接人體皮膚與核心溫度測量探頭；其中，所述脈搏波發射器和所述脈搏波接收器均鑲嵌在所述生物相容性層。

4.根據權利要求1所述的一種核心溫度測量探頭，其特征在于，所述輻射隔離層的材料為金屬鋁，所述良導熱層的材料為金屬銅，所述外層絕熱結構的材料為絕熱泡沫；所述生物相容性層為生物相容性膠體。

5.一種核心溫度測量系統，其特征在于，包括微控制器以及與所述微控制器進行數據傳輸的權利要求1所述的一種核心溫度測量探頭；

所述微控制器用于對獲取的熱流傳感器采集到的熱流信號、溫度傳感器采集到的溫度信號以及脈搏波接收器采集到的光電流信號進行處理，得到熱流值、溫度值、人體心率數值、人體血氧數值以及血液灌注率；

所述微控制器還用于獲取用戶預先輸入的基礎參數；所述基礎參數包括BMI指數；

所述微控制器還用于將所述熱流值、所述溫度值、所述人體心率數值、所述人體血氧數值、所述血液灌注率以及所述基礎參數輸入到核心溫度預測模型，以預測核心溫度；其中，所述核心溫度預測模型是將訓練樣本輸入到RBF神經網絡以對所述RBF神經網絡進行訓練得到的；所述訓練樣本包括人體歷史實際核心溫度以及所述人體歷史實際核心溫度對應的歷史基礎參數、歷史熱流值、歷史溫度值、歷史人體心率數值、歷史人體血氧數值以及歷史血液灌注率。

6.根據權利要求5所述的一種核心溫度測量系統，其特征在于，還包括光電驅動電路和采樣電路；

所述微控制器用于驅動所述光電驅動電路以設定脈搏波發射器內的光發射器的發光強度，驅動所述光電驅動電路以控制所述光發射器的發光模式；

所述微控制器用于驅動所述采樣電路以同時獲取熱流傳感器采集到的熱流信號、溫度傳感器采集到的溫度信號以及脈搏波接收器采集到的光電流信號。

7.一種核心溫度測量方法，其特征在于，包括：

將核心溫度測量探頭放置于用戶測量部位以獲取熱流傳感器采集到的熱流信號、溫度傳感器采集到的溫度信號以及脈搏波接收器采集到的光電流信號；

對所述熱流信號、所述溫度信號以及所述光電流信號進行處理，以得到熱流值、溫度值、人體心率數值、人體血氧數值以及血液灌注率；

獲取用戶預先輸入的基礎參數；所述基礎參數包括BMI指數；

將所述熱流值、所述溫度值、所述人體心率數值、所述人體血氧數值、所述血液灌注率以及所述基礎參數輸入到核心溫度預測模型，以預測核心溫度；其中，所述核心溫度預測模型是將訓練樣本輸入到RBF神經網絡以對所述RBF神經網絡進行訓練得到的；所述訓練樣本包括人體歷史實際核心溫度以及所述人體歷史實際核心溫度對應的歷史基礎參數、歷史熱流值、歷史溫度值、歷史人體心率數值、歷史人體血氧數值以及歷史血液灌注率。