本发明专利技术涉及用于零热通量深部组织温度测量的柔性装置，尤其涉及一次性温度测量装置。此类装置由柔性基底构成。电路设置在所述基底的一侧上。所述电路包括分别设置在第一和第二基底层上的第一和第二热传感器。加热器迹线设置在具有所述第一热传感器的所述第一基底层上。所述第一和第二基底层由设于所述第一和第二基底层之间的柔性绝缘层隔开。所述加热器迹线限定加热器，所述加热器具有以第一功率密度工作的中心部，以及以第二功率密度工作的围绕所述中心部的周边部分，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于零热通量深部组织温度测量装置的构造相关专利串请本申请含有与以下美国专利申请有关的材料2009年8月31日提交的美国专利申请12/584，108。
技术介绍
本专利技术的主题涉及一种在深部组织温度(DTT)估计中用来指示人类或动物的核心体温的温度装置。更具体地讲，本主题涉及零热通量DTT测量装置的构造。深部组织温度测量是对占据人体体腔或动物体腔的器官的温度(核心体温)进行的估计。因为许多理由，需要进行DTT测量。例如，已表明，在围手术期间将核心 体温维持在正常体温范围可降低手术部位感染的发生率，因此，在手术之前、手术期间以及手术之后监测患者的核心体温是有利的。当然，为了患者的安全和舒适，并且为了临床医生的便利，非侵入性测量是很理想的方式。因此，最有利的是，通过置于皮肤上的装置来进行非侵入性DTT测量。借助于零热通量装置的非侵入性DTT测量由Fox和Solman在1971年作过描述(Fox RH、 Solman AJ.的 A new technique for monitoringthe deep body temperaturein man from the intact skin surface. J. Physiol. Jan 1971:212 (2) :pp 8-10 (用于通过接触皮肤表面来监测人体深部体温的新技术，《生理学期刊》，1971年I月，第212(2)期，第8-10页))。图I所示的Fox/Solman系统使用温度测量装置10来估计核心体温，该温度测量装置具有基本上为平面型构造的受控加热器，用于阻止或阻碍穿过皮肤的一部分的热流。由于该测量依赖于无热通量穿过测量进行的皮肤区域，因此，此项技术称为“零热通量”(ZHF)测量。Togawa用DTT测量装置结构改进了 Fox/SoIman技术，该DTT测量装置结构弓I起组织中的多维热流。(Togawa T.的Non-Invasive Deep BodyTemperature Measurement.(非侵入性深部体温测量)源于Rolfe P编辑的Non-Invasive Physiological Measurements.Vol. I. 1979. AcademicPress, London, pp. 261-277(《非侵入性生理测量》，1979 年第 I 卷，伦敦学术出版社，第261-277页))。图2所示的Togawa装置将Fox和Solman的ZHF设计密封在厚的铝外壳中，所述铝外壳具有圆柱形环带构造，用于在面对不均匀的径向热流时维持径向温度均匀性。Fox/Solman装置以及Togawa装置利用身体的正常热通量来控制加热器的工作，从而通过热阻来阻碍源于皮肤的热流，以便达到所需的ZHF条件。这导致了将ZHF温度测量装置的加热器、热阻以及热传感器堆叠的构造，其结果是基本垂直的装置外形。由Togawa的上盖添加的热质量改进了 Fox/Solman设计的组织温度均匀性，并且使得深部组织温度的测量更为精确。就此而言，由于目标是穿过装置的零热通量，因此，热阻越大越好，因为这样可提高探针灵敏度。然而，附加的热阻使质量和尺寸增大，而且还增加达到稳定温度所需的时间。Fox/Solman装置以及Togawa装置的尺寸、质量和成本不能促成用后即弃的方式。因此，它们在用完之后必须要进行消毒，这样会使它们受到磨损和撕裂以及无法察觉的损坏。这些装置还必须保存好以再次使用。因此，使用这些装置会增加与零热通量DTT测量相关的成本，而且可能造成患者之间发生交叉污染的巨大风险。因此，需要在不损害性能的情况下减小零热通量DTT测量装置的尺寸和质量，以促成使用一次即丢弃的方式。一种低成本的一次性零热通量DTT测量装置在优先权申请中有所描述和主张，并在图3和图4中示出。该装置由柔性基底以及设置于柔性基底的表面上的电路构成。所述电路包括大致平面的加热器，所述加热器由导电的铜迹线限定，并且环绕未被加热器施加功率的表面的区域；设置在所述区域中的第一热传感器；设置在加热器迹线(heater trace)外部的第二热传感器；设置在加热器迹线外部的多个电垫片(electrical pad);以及将第一和第二热传感器以及加热器迹线与多个电垫片连接的多条导电迹线。当然，基底的柔性让测量装置(包括加热器)能够适形于测量部位的身体轮廓。柔性基底的各部分折叠在一起，以将第一和第二热传感器设置成彼此接近。设置在这些部分之间的绝缘层将第一和第二热传感器隔开。所述装置按操作定向，以便将加热器和第一热传感器定位在绝缘层的一侧上，并且将第二热传感器定位在另一侧上并紧靠将要进行测量的皮肤区域。如图4所示，电路在柔性基底表面上的布局提供薄型的零热通量DTT测量装置，该装置基本上为平面，甚至在各部分折叠在一起时也是如此。当然，基底的柔性让测量装置(包括加热器)能够适 形于测量部位的身体轮廓。零热通量DTT测量装置的加热器的工作会在装置与受试者皮肤的接触区域下方形成进入组织的等温通道。零热通量DTT测量是通过这个等温通道进行的。加热器的区域越大，等温通道越大，而且穿入组织越深。等温通道通常处于比环绕其的组织高的温度，因此，等温通道中的热散失到周围组织中。这种热损耗会减小等温通道的尺寸和深度。 对于零热通量DTT测量装置作出的设计和制造选择可影响等温通道的形成。这两个选择涉及加热器构造以及测量装置大小。就此而言，加热器性能的一个重要量度为功率密度，即加热器产生的每单位面积(例如以平方厘米即cm2为单位)的功率量(例如以瓦特为单位)。功率密度的便利表达形式为瓦特/cm2。在零热通量DTT测量装置中，当所述装置与半无限固体例如组织接触时，功率密度均匀的加热器并不在其放热表面上产生均匀温度。例如，如果图3的测量装置中的圆形加热器在径向上具有均匀的功率密度，那么当装置被置于皮肤上时，温度水平会沿着加热器的半径在朝周边的方向上下降。换句话讲，加热器在接近并直到外边缘处比在接近中心处冷，而且供测量核心体温的等温通道将比在径向上维持均匀温度时得到的通道窄。因此，假定功率密度均匀，那么需要逐渐增大的加热器，且因此较大的测量装置，以在测量位置从前额移动到颈再到胸骨时获得适度精确的深部组织读数。例如，具有均匀密度加热器的根据图3和图4的测量装置需要第一最小直径，例如约30mm (707mm2),以在前额处精确地测量核心体温。然而，这种均匀功率密度测量装置需要较大的第二最小直径，例如约40_(1257mm2)，从而获得颈上的适当测量精度。我们已发现，具有第三最小直径，例如约50mm(1963mm2)的均匀功率密度测量装置太小，因而无法获得穿过胸骨的适当精度。我们还注意到，Fox和Solman使用具有平均功率密度的60_的平方(3600mm2)零热通量DTT测量装置，以穿过胸骨进行测量。然而，以单一尺寸制造出来的具有均匀功率密度加热器的零热通量DTT测量装置满足了最深部核心体温测量的性能需要，但可能太大而无法用于其他测量部位。用于核心体温测量的空间可根据位置加以限制，尤其是在附近进行其他测量的情况下。例如，腹部或胸外科手术可能需要同时测量大脑活动、血氧以及核心体温。在这种情况下，用于放置BIS电极、氧气监测仪以及DTT测量装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克·T·比贝里希，加里·L·汉森，瑞安·J·斯塔布，艾伯特·P·范杜伦，艾伦·H·齐亚梅尔，
申请(专利权)人：阿里藏特医疗保健公司，
类型：
国别省市：
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