深部组织温度探测器结构制造技术

一次性零热通量深部组织温度探测器使用支撑探测器元件的由柔性基底(502、504、506)组成的支撑组件(500)构造成。一个支撑组件实施例包括折叠的基底，加热器(514)和热传感器设置在该基底上。另一个支撑组件包括可分成层(542)的多个部分，支撑覆盖防护加热器(546)、中心热传感器(508)和至少从中心热传感器径向偏离的热传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权本申请要求在2009年4月15日提交的美国临时专利申请61/212,749的优先权。
本专利技术主题涉及温度探测器——一种放置在受试者的皮肤上测量温度的装置。更具体地，本主题与深部组织温度(DTT)探测器有关。深部组织温度测量是对人体的体心温度的无创确定，其中探测器位于代表体心(body core)的深部组织的区域上。探测器将该区域的温度读作体心温度。
技术介绍
Fox和Solman在1971年描述了一种用于无创测量深部组织温度的系统(Fox RH，Solman AJ.“A new technique for monitoring the deep body temperature in man from the intact skin surface，”J.Physiol，1971年1月：212(2)：第8-10页)。在图1中图示说明的系统通过间接手段使用特别设计的探测器估计体心温度，该特别设计的探测器被放置在受试者的皮肤上以停止或者阻挡通过皮肤部分的热流。探测器10的部件被容纳在外壳11中。Fox/Solman探测器10包括安装在热阻22的两侧上的两个热敏电阻20，热阻22可以由能够支撑热敏电阻20的绝缘材料层组成。探测器10还包括设置在探测器10的顶部的加热器24，在元件20、22和24之上。在使用中，探测器10被放置在深部组织温度要被测量的皮肤区域上。通过搁置在人体上的探测器的底部表<br>面26与皮肤接触，热敏电阻20测量热阻22两侧的温度差或者误差信号。误差信号被用来驱动加热器控制器30，其进而运行以通过引起加热器24提供正好足够的热量来均衡热阻22两侧的温度而将误差信号最小化。当热敏电阻20感测的温度相等时，没有热流通过探测器，并且由下部热敏电阻20通过温度计电路测量的温度等于DTT，温度计电路由放大器36和温度计38组成。探测器10实际上用作阻挡热流通过热阻22的隔热体；以相同方式运行的DTT探测器被称作“零热通量”(“ZHF”)探测器。由于加热器24运行以防止沿测量路径通过探测器的热损失，它经常被称作“防护加热器”。Togawa使用解决了通过皮肤的皮肤血流的强烈多维热传递的问题的DTT探测器结构改进了Fox/Solman的设计。(Togawa T.Non-Invasive Deep Body Temperature Measurement，Rolfe P(ed)Non-Invasive Physiological Measurements，1979年第1卷，学术出版社，伦敦，第261-277页)。图2中图示说明的探测器将阻挡垂直于人体的热流的ZHF探测器设计40封入具有盘状结构的厚铝壳42中，其也减少或者消除从探测器中心到边缘的径向热流。Fox/Solman和Togawa均使用垂直于人体(和放置探测器的皮肤)的热通量来控制阻挡热流通过热阻的加热器的操作。这产生堆叠探测器部件的结构，这使探测器具有基本竖直的轮廓。Togawa的探测器设计增加的热质量还改进了Fox/Solman设计的稳定性。热通量测量的基本工程表明探测器中大的热阻使测量更准确，但也减慢了瞬态响应速度。由于目标是零热通量通过测量仪表，因此热阻越大越好。然而，额外的热阻增加了质量和大小。已经显示在手术期间将体心温度保持在正常范围内减少了手术部位感染的发生率，并且对于在手术之前、手术期间和手术之后监测病人体心温度是有利的。当然，对于病人的舒适性和安全性而言，都非常期望无创测量。使用支撑在皮肤上的探测器的深部组织温度测量为监测体心温度提供了精确且无创的手段。然而，Fox/Solman和Togawa探测器的大小和质量没有促进一次性使用。因此，它们在每次使用后必须消毒，并且储存以再次使用。因此，使用这些探测器测量深部组织温度可能提高与DTT测量相关的成本，并且可能增加病人之间交叉感染的风险。因此，有用的是在不牺牲DTT探测器的性能的情况下减小其大小和质量，以便促进一次性使用。
技术实现思路
使用支撑探测器的元件的由柔性基底组成的组件组成一次性使用的零热通量深部组织温度探测器。一个支撑组件实施例包括具有多区加热器的层、热传感器和设置在其上的热阻。加热器具有由开口限定的多个区，该开口穿过层形成在区之间，以增强探测器的柔性。另一个支撑组件包括多个层，该多个层支撑覆盖防护加热器、中心热传感器和至少从中心热传感器径向偏移的热传感器。附图说明图1是包括ZHF深部组织温度探测器的第一现有技术深部组织温度测量系统的示意性方框图。图2是包括具有铝盖的ZHF深部组织温度探测器的第二现有技术深部组织温度测量系统的示意性侧视截面图。图3A-3D图示说明了具有ZHF探测器的多区加热器的热测量支撑组件的第一实施例的布局和装配。图3E和图3F图示说明了具有ZHF探测器的多区加热器的热测量支撑组件的第二实施例的布局和装配。图4是从立面示出用第一或第二支撑组件实施例组装的DTT探测器的截面视图。图5A是第三支撑组件实施例的侧面截面视图。图5B是第三支撑组件实施例的俯视图。具体实施方式期望零热通量深部组织温度探测器(DTT探测器)结构是一次性使用的。因此，该结构的制造和组装应该简单且便宜，质量轻且外形小，并且包括低成本的材料和部件。特别期望一次性使用的DTT结构用外形小、轻质、柔性的组件组装，其能够在人体或动物体的各种位置进行零热通量测量。用于零热通量深部组织温度探测器(DTT探测器)结构的热测量支撑组件包括具有至少两个热传感器的柔性基底，该至少两个热传感器设置成间隔开的关系并且由一层或更多层隔热材料分隔开。优选地，传感器如图1和图2中所示被竖直地间隔开，并且它们还相对于竖直热通量的测量中心被水平地或径向地间隔开。基底至少支撑热传感器和分离隔热材料，并且它还可以支撑一个或更多个加热器。一旦形成之后，支撑组件即可以被并入DTT探测器的结构。图3A和图3B中图示说明的支撑组件结构包括多个层以支撑加热器和热传感器。该多个层具有多个区，缝穿过层形成在区之间，以增加探测器的柔性。缝使多个区能够独立于彼此弯曲。如在图3A和图3B中看到的，支撑组件500包括柔性基底，优选为柔性的隔热材料板，其被形成为包括多个相连的部分。例如，具有相等直径的盘502、504和506的三个相连的桨形部分被形成并被对齐，使得他们的中心位于一条直线上。每个盘过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.04.15 US 61/212,7491.一种用于深部组织温度探测器的支撑组件，其包括：
具有两面的基底；
限定在所述基底中的多个部分，其中每个部分与至少一个相邻部分接合
在两个部分公共的周边位置处；
两个热传感器，每个被支撑在两个相邻部分中的相应一个上；
被支撑在第三部分上的加热器；以及
在所述部分中的缝的图案。
2.根据权利要求1所述的支撑组件，其中第一热传感器安装在所述两
个相邻部分的第一部分的表面上，第二热传感器安装在所述两个相邻部分
的第二部分的表面上，所述缝的图案限定了所述加热器中的多个区，并且
所述部分被折叠在一起使得所述缝的公共图案被对齐并穿过所有部分。
3.根据权利要求2所述的支撑组件，其中所述区是楔形的并且所述缝
是径向缝。
4.根据权利要求2所述的支撑组件，其中所述区是弓形的并且所述缝
是弓形缝。
5.根据权利要求2所述的支撑组件，其中所述区是部分圆形的并且所
述缝是部分圆形的缝。
6.一种用于深部组织温度探测器的支撑组件，其包括：
具有折叠在一起的三个部分的柔性基底；
多个区，其通过折叠在一起的部分被限定；
两个热传感器，其被支撑在相应的相邻部分上；和
加热器，其被支撑在第三部分上，并包括被设置在每个所述区上的加热
器区。
7.根据权利要求6所述的支撑组件，其中所述区是楔形的并且形成风车
构造，其中每个区能够独立于另一个区弯曲。
8.根据权利要求6所述的支撑组件，其中所述区是弓形的并且每个区能
够独立于任何其他区弯曲。
9.根据权利要求6所述的支撑组件，其中所述区是部分圆形的，并且每
个区能够独立于任何其他区弯曲。
10.一种具有支撑结构的温度物品，其包括：
具有两面的基底；
所述基底具有部分圆形...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·T·波波维奇，
申请(专利权)人：亚利桑特保健公司，
类型：发明
国别省市：