[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

本發明涉及一種核心溫度測量探頭、系統及方法，涉及人體參數監測領域，該探頭包括外層絕熱結構以及用外層絕熱結構以圓環式包裹的內層夾心式結構；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；測量模塊與輻射隔離層之間為導熱灌注材料，輻射隔離層與良導熱層之間為空氣；測量模塊包括電路結構、設置在電路結構上的溫度傳感器和熱流傳感器、以及設置在電路結構下的脈搏波發射器和脈搏波接收器，且溫度傳感器和熱流傳感器均與所述導熱灌注材料接觸。本發明能從多維角度準確預測核心溫度。

技術領域

本發明涉及人體參數監測領域，特別是涉及一種核心溫度測量探頭、系統及方法。

背景技術

體溫是人體四大生命體征之一，是成為人們判斷人體健康與否的重要依據；保持恒定的體溫，是保證新陳代謝和生命活動正常進行的必要條件。所以，人體溫度是反映身體健康狀況的晴雨表，有效地監測人體體溫成為一個重要的話題。在睡眠障礙患者輔助診斷、女性生理周期管理、生物熱應變監測等場景下，核心體溫的連續監測可以獲得更為準確的生物節律預測和生理狀況評估。

核心體溫指的是人體內部器官的溫度，一般穩定在36.5-37.5℃的范圍內，通常認為是人體顱腔、腹腔、胸腔的溫度。相比體表溫度，核心體溫由于不易受到外部環境溫度波動、汗液蒸發、個人衣著的影響，能更準確地反映人體的健康情況。

目前獲得核心溫度的方式，包括直接測量血液溫度、直接測量膀胱溫度等，是有創檢測方式，會給被測者帶來一定創傷。此外也可在不傷及人體的情況下，通過無創檢測方式測量直腸溫度、鼓膜溫度、舌下溫度、腋下溫度等，但其存在檢測非連續、且測量準確度不高等問題。

核心溫度的典型測量部位有：食道、鼻咽、直腸、鼓膜/聽道等，目前普遍以直腸溫度為金標準，但直腸體溫計有著諸多不便，其衛生問題帶來的一次性、侵入式帶來的依從性差(特別是長期監測)、職業(消防員、礦工)健康護理等野外條件的限制導致這種金標準在生活中普及存在諸多障礙。但因核心溫度在臨床及生活中的廣泛應用和應用意義，因此對于一種核心溫度的連續無創檢測研究，顯得更加迫切。

目前基于熱流原理測核心溫度方法是主流非侵入式估測核心溫度方法之一。單通道熱流模型的建立基于無熱源的一維穩態熱傳導的假設，即人體內無熱源且忽略因血液流動帶走的熱量，這顯然是不合理的，與廣泛應用的人體傳熱Pennes模型不符。

僅就生物組織熱物性測試方法而言，到目前為止，還沒有建立任何一種算法和模型能夠完成熱物性參數如熱擴散率a、熱導率K、血液灌注率PI和代謝率Q_met的同時測定，更沒有考慮這些參數隨空間變化或時間變化時的測定。

發明內容

本發明的目的是提供一種核心溫度測量探頭、系統及方法，能從多維角度準確預測核心溫度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種核心溫度測量探頭，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。

可選的，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。

可選的，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。