專利名稱：具有熱傳感器校正的零熱通量深部組織溫度測(cè)量裝置的制作方法
具有熱傳感器校正的零熱通量深部組織溫度測(cè)量裝置相關(guān)專利申請(qǐng)本申請(qǐng)含有與以下美國(guó)專利申請(qǐng)相關(guān)的材料2009年8月31日提交的美國(guó)專利申請(qǐng) 12/584，108。
背景技術(shù)：
本主題涉及一種在估計(jì)深部組織溫度(DTT)時(shí)用來指示人類或動(dòng)物的核心體溫的裝置。更具體地講，本主題涉及提供有熱傳感器校正的零熱通量DTT測(cè)量裝置的構(gòu)造。深部組織溫度測(cè)量是對(duì)占據(jù)人體體腔和動(dòng)物體腔的器官的溫度(核心體溫)進(jìn)行的測(cè)量。出于許多原因，期望進(jìn)行DTT測(cè)量。例如，已表明，在圍手術(shù)期間將核心體溫維持在正常體溫范圍內(nèi)可降低手術(shù)部位感染的發(fā)生率，因此，在手術(shù)之前、手術(shù)期間，以及手術(shù)之后監(jiān)測(cè)患者的核心體溫較為有利。當(dāng)然，為了患者的安全和舒適，以及臨床醫(yī)生的方便，非常期望進(jìn)行非侵入性測(cè)量。因此，最有利的是，通過置于皮膚上的裝置來進(jìn)行來非侵入性DTT測(cè)量。使用零熱通量裝置進(jìn)行的非侵入性DTT測(cè)量由Fox和Solman在1971年(FoxRH, Solman AJ0 的 A new technique for monitoring the deep body temperature inman from the intact skin surface J. Physiol. Janl971:212 (2) :pp8-10 (用于通過接觸皮膚表面來監(jiān)測(cè)人體深部體溫的新技術(shù)，《生理學(xué)期刊》，1971年I月，第212(2)期，第8-10頁(yè)))進(jìn)行描述。圖I所示的Fox/Solman系統(tǒng)使用溫度測(cè)量裝置10來估計(jì)核心體溫，該溫度測(cè)量裝置具有基本上為平面構(gòu)造的受控加熱器，用于阻止或阻礙穿過皮膚的一部分的熱流。由于該測(cè)量取決于沒有熱通量穿過進(jìn)行測(cè)量的皮膚區(qū)域，因此，此項(xiàng)技術(shù)稱為“零熱通量”(ZHF)測(cè)量。Togawa用DTT測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)改進(jìn)了 Fox/Solman技術(shù)，該DTT測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)引起組織中的多維熱流。(Togawa T.的Non-Invasive Deep BodyTemperature Measurement。(非侵入性深部體溫測(cè)量)源于Rolfe P編輯的Non-InvasivePhysiological Measurements Vol. I. 1979. Academic Press, London, pp. 261-277 (《非侵入性生理測(cè)量》，1979年第I卷，倫敦學(xué)術(shù)出版社，第261-277頁(yè)))。圖2所示的Togawa裝置將Fox和Solman的ZHF設(shè)計(jì)密封在厚的鋁外殼中，所述鋁外殼具有圓柱形環(huán)帶構(gòu)造，用于減少或消除從裝置中心到周邊的徑向熱流。Fox/Solman裝置以及Togawa裝置利用身體的正常熱通量來控制加熱器的操作，從而通過熱阻來阻礙源于皮膚的熱流，以便實(shí)現(xiàn)所需的ZHF條件。這會(huì)形成將ZHF溫度測(cè)量裝置的加熱器、熱阻以及熱傳感器堆疊的構(gòu)造，從而可形成基本上垂直的輪廓。由Togawa的上蓋添加的熱質(zhì)量改進(jìn)了 Fox/Solman設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性，并且使得深部組織溫度的測(cè)量更為精確。就這一點(diǎn)而言，由于目標(biāo)是穿過裝置的零熱通量，因此，熱阻越大越好。然而，額外的熱阻會(huì)增加質(zhì)量和體積，并且還增加達(dá)到穩(wěn)定溫度所需的時(shí)間。Fox/Solman裝置以及Togawa裝置的尺寸、質(zhì)量以及成本并不有助于用后即棄。因此，它們?cè)谑褂煤蟊仨氁M(jìn)行消毒，這樣會(huì)使它們受到磨損和撕裂以及無(wú)法察覺的損壞。這些裝置還必須要儲(chǔ)存，以便再次使用。因此，使用這些裝置會(huì)增加與零熱通量DTT測(cè)量相關(guān)的成本，并且可能造成患者之間的交叉污染的巨大風(fēng)險(xiǎn)。因此，期望在不損害性能的情況下減少零熱通量DTT測(cè)量裝置的尺寸和質(zhì)量，以便有助于在單次使用后即丟棄。一種低成本的一次性零熱通量DTT測(cè)量裝置在優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)中有所描述和主張，并在圖3和圖4中示出。該裝置由柔性基底以及設(shè)置于柔性基底上的電路構(gòu)成。所述電路包括基本上為平面的加熱器，所述加熱器由導(dǎo)電的銅跡線限定，并且環(huán)繞表面上的未受熱區(qū)域；設(shè)置于所述區(qū)域中的第一熱傳感器；設(shè)置于加熱器跡線(heater trace)外部的第二熱傳感器；設(shè)置于加熱器跡線外部的多個(gè)電襯墊(electrical pad);以及將第一和第二熱傳感器以及加熱器跡線與多個(gè)電襯墊連接的多條導(dǎo)電跡線。柔性基底的各部分折疊在一起，以將第一和第二熱傳感器放置成接近彼此。設(shè)置于這些部分之間的絕緣層將第一和第二熱傳感器分開。所述裝置針對(duì)操作進(jìn)行取向，以便將加熱器和第一熱傳感器定位在絕緣層的一側(cè)上，并且將第二熱傳感器定位在另一側(cè)上并緊靠將要進(jìn)行測(cè)量的皮膚區(qū)域。如圖4所示，電路在柔性基底表面上的布局提供薄型的零熱通量DTT測(cè)量裝置，該裝置基本上為平面，甚至在各部分折疊在一起時(shí)也是如此。相對(duì)于零熱通量DTT測(cè)量裝置作出的設(shè)計(jì)和制造選擇可影響裝置的操作。一種此 類設(shè)計(jì)選擇涉及用于檢測(cè)零熱通量條件的熱傳感器?？紤]到核心體溫的重要性，非常期望的是，熱傳感器產(chǎn)生精確的溫度數(shù)據(jù)，以便對(duì)零熱通量條件進(jìn)行可靠檢測(cè)，并精確估計(jì)核心體溫。在熱傳感器的精度和成本之間存在權(quán)衡。多個(gè)熱傳感器裝置為用于零熱通量DTT測(cè)量的候選。例如，此類裝置包括PN結(jié)、熱電偶、電阻溫度裝置，以及熱敏電阻器。熱敏電阻器是良好的選擇，因?yàn)槠涑叽缧?、方便操作、容易使用，并且所關(guān)注的溫度范圍較為可靠。熱敏電阻器的成本相對(duì)較低，使得它們成為單次使用的一次性溫度測(cè)量裝置的理想候選。熱敏電阻器的電阻大小會(huì)響應(yīng)于熱敏電阻器的溫度變化而改變。因此，為了確定溫度的大小，對(duì)熱敏電阻器的電阻進(jìn)行測(cè)量并采用已知關(guān)系將其轉(zhuǎn)化為溫度值。然而，批次間的制造差異可使熱敏電阻器的電阻產(chǎn)生較大范圍的差異。例如，在給定溫度下，低成本的熱敏電阻器可在不同裝置間呈現(xiàn)±5%范圍內(nèi)的電阻值，從而產(chǎn)生±2.5°C范圍內(nèi)的溫度。如此大范圍的差異可損害零熱通量溫度測(cè)量的精度和可靠性。因此，雖然期望使用此類熱敏電阻器來限制制造零熱通量DTT測(cè)量裝置的零件以及勞動(dòng)力的成本，但是降低(如果無(wú)法消除的話)電阻差異對(duì)裝置操作的影響也很重要。可使用已知方法通過校正熱敏電阻器的電阻來抵消熱敏電阻器的電阻差異范圍，所述方法例如斯坦哈特-哈特方程(Steinhart-Hart equation),所述方程需要了解從固定溫度下測(cè)量的熱敏電阻器的電阻值導(dǎo)出的系數(shù)。在操作熱敏電阻器時(shí)，將系數(shù)用于已知公式，以改正或調(diào)整所指示的電阻大小。此類改正稱作校正。優(yōu)選地，確定之后，系數(shù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中，從而可在熱敏電阻器操作時(shí)使用。例如，如日本專利公布2002-202205所述，深部溫度測(cè)量裝置包括構(gòu)造成用于零熱通量測(cè)量的溫度探針以及從所述探針中伸出的線纜。線纜的一端端接在探針上，且背對(duì)端端接在連接器中。信號(hào)線布設(shè)在探針與連接器之間的線纜中。只讀存儲(chǔ)器(ROM)安裝在連接器殼體中，遠(yuǎn)離探針。存儲(chǔ)在ROM中的信息包括探針分類和熱敏電阻器系數(shù)。由于熱敏電阻器系數(shù)對(duì)于探針上的熱敏電阻器來說是唯一的，因此，ROM必須與探針永久關(guān)聯(lián)，且因此線纜永久地固定到探針上。連接器以可分離的方式插入到溫度測(cè)量系統(tǒng)中。啟動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)從ROM中讀取分類和系數(shù)信息。系統(tǒng)使用系數(shù)信息來校正從探針獲得的熱敏電阻器讀數(shù)，從而減小或消除來自零熱通量過程的電阻變化的影響。具有永久連接器的深部溫度測(cè)量裝置的線纜形成復(fù)雜的構(gòu)造，所述構(gòu)造制造成本高、難以儲(chǔ)存，并且難以操作。用于溫度測(cè)量系統(tǒng)的探針的所有補(bǔ)足物具有的線纜與探針一樣多。探針可重復(fù)使用，因此上述有關(guān)Fox/Solman裝置和Togawa裝置的問題因線纜的存在而得到解決。

發(fā)明內(nèi)容
就上述問題完成的本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種零熱通量DTT測(cè)量裝置，所述裝置由柔性基底和設(shè)置于柔性基底表面上的零熱通量電路構(gòu)成，其中熱傳感器校正系數(shù)由安裝在基底上的電路提供。就上述問題完成的本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是在不犧牲低成本熱傳感器的成本節(jié)約
效益的情況下，消除作為零熱通量DTT探針的整體部分的線纜和連接器。就上述問題完成的本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供用于零熱通量DTT測(cè)量裝置的熱傳感器校正，所述裝置由柔性基底以及用于加熱器和至少兩個(gè)熱傳感器的基底表面上的導(dǎo)電跡線構(gòu)成。這些和其他目標(biāo)通過零熱通量DTT測(cè)量裝置來實(shí)現(xiàn)，所述裝置由支撐電路的柔性基底構(gòu)成，所述電路包括限定加熱器的加熱器跡線、熱傳感器，以及熱傳感器校正電路。優(yōu)選地，熱傳感器校正電路包括存儲(chǔ)熱測(cè)量信息的可編程存儲(chǔ)器，所述信息包括熱傳感器校正系數(shù)。這些和其他目標(biāo)通過零熱通量DTT測(cè)量裝置來實(shí)現(xiàn)，所述裝置由以下項(xiàng)構(gòu)成柔性基底，其包括中心部分、從中心部分的周邊延伸的接頭部，以及從中心部分的周邊延伸的尾部(tail);以及柔性基底表面上的電路，所述電路包括加熱器跡線，所述加熱器跡線限定環(huán)繞表面的區(qū)域的加熱器；設(shè)置于區(qū)域中的第一熱傳感器；設(shè)置于尾部上的第二熱傳感器；設(shè)置于加熱器跡線外部的基底上的存儲(chǔ)器裝置；設(shè)置于接頭部上的多個(gè)電襯墊；以及將第一和第二熱傳感器、存儲(chǔ)器裝置以及加熱器跡線與多個(gè)電襯墊連接的多條導(dǎo)電跡線。優(yōu)選地，存儲(chǔ)器裝置包括存儲(chǔ)熱測(cè)量信息的多針腳存儲(chǔ)器裝置，所述信息包括熱傳感器校正系數(shù)。


圖I是包括ZHF DTT測(cè)量裝置的第一現(xiàn)有技術(shù)深部組織溫度測(cè)量系統(tǒng)的示意性框圖。圖2是包括具有鋁頂蓋的ZHF深部組織溫度測(cè)量裝置的第二現(xiàn)有技術(shù)深部組織溫度測(cè)量系統(tǒng)的示意性側(cè)視截面圖。圖3是柔性基底的一側(cè)的平面圖，示出了設(shè)置在用于溫度測(cè)量的基底表面上的電路。圖4是包括圖3的電路的溫度裝置的側(cè)視截面圖。圖5是組件分解透視圖，示出了圖4的溫度裝置的元件。圖6A到圖6F示出了基于圖4和圖5的溫度裝置的溫度裝置制造方法。圖7A是零熱通量DTT測(cè)量裝置的第一側(cè)視截面局部示意圖，示出了多層構(gòu)造的部件。圖7B是經(jīng)旋轉(zhuǎn)以示出包括在多層構(gòu)造中的熱傳感器校正電路的圖7A的零熱通量DTT測(cè)量裝置的第二側(cè)視截面局部示意圖。圖8A示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第一構(gòu)造，且圖8B是包括測(cè)量裝置的元件的示意圖。圖9是示出溫度測(cè)量系統(tǒng)的框圖。圖10示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第二構(gòu)造。圖11示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第三構(gòu)造。圖12示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第四構(gòu)造。
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圖13示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第五構(gòu)造。圖14示出了圖7的零熱通量DTT測(cè)量裝置構(gòu)造的第六構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式期望的是，熱通量深部組織溫度測(cè)量裝置構(gòu)造包括隨附的熱傳感器校正信息，以便消除熱傳感器差異對(duì)裝置操作的影響。用于零熱通量DTT測(cè)量的溫度裝置包括柔性基底，所述柔性基底具有設(shè)置成間隔開的關(guān)系并由一個(gè)或多個(gè)絕緣材料的柔性層分開的至少兩個(gè)熱傳感器。優(yōu)選地，所述傳感器通過柔性熱(和電)絕緣體維持間隔開的關(guān)系?；字辽僦螣醾鞲衅鳌⒎珠_的熱絕緣體、熱傳感器校正電路，以及加熱器。盡管就包括代表性元件的優(yōu)選實(shí)施例來描述溫度裝置構(gòu)造，但這些實(shí)施例僅僅是示例性的。有可能的是，其他實(shí)施例將包括比所述實(shí)施例多或少的元件。還可能的是，將刪除所述元件中的一些元件，和/或?qū)⑻砑悠渌⑽疵枋龅脑４送?，這些元件可結(jié)合其他元件，和/或劃分成額外的元件。零熱通量DTT測(cè)量裝置用于零熱通量DTT測(cè)量裝置的布局在圖3中示出。所述裝置包括設(shè)置于柔性基底上的電路，以便使溫度測(cè)量裝置的物理配置適應(yīng)或貼合在不同溫度測(cè)量位置遇到的不同輪廓。優(yōu)選地，但未必的是，柔性基底被構(gòu)造或制造成具有多個(gè)鄰接的部分。例如，柔性基底100具有三個(gè)鄰接的部分102、104和106。第一或中心部分102基本上為圓形。第二部分(或“尾部”)104具有較窄的細(xì)長(zhǎng)矩形，其在第一徑向上從第一部分102的周邊延伸。在中心部分和尾部在105處接合的地方，中心部分的周邊具有直部且尾部的寬度減少。第三或接頭部部分106具有較寬的細(xì)長(zhǎng)矩形，其在第二徑向上從中心部分102的周邊延伸。優(yōu)選地，尾部和接頭部沿著中心部分的直徑對(duì)齊。根據(jù)圖3，電子電路的元件在柔性基底的第一側(cè)108上設(shè)置于單個(gè)表面上。第一熱傳感器120定位在中心部分102的外周邊的內(nèi)部，優(yōu)選接近或位于中心部分102的中心。導(dǎo)電的加熱器跡線122限定加熱器，所述加熱器具有環(huán)繞或圍繞區(qū)域121的形狀，第一熱傳感器120位于所述區(qū)域中。在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例中，加熱器跡線具有環(huán)形，所述環(huán)形包括環(huán)繞或圍繞區(qū)域121以及設(shè)置在該區(qū)域中的第一熱傳感器120的楔形加熱器區(qū)域124的圓形陣列。第二熱傳感器126定位在尾部104上。多個(gè)電連接襯墊130位于接頭部106上。加熱器跡線包括端接在連接襯墊130a和130b中的兩個(gè)導(dǎo)電跡線部分。兩條導(dǎo)電跡線在安裝有第一熱傳感器120的安裝襯墊與連接襯墊130c和130d之間延伸。兩條額外的導(dǎo)電跡線在安裝有第二熱傳感器126的安裝襯墊與連接襯墊130e和130f之間延伸。在圖3所示的優(yōu)選實(shí)施例所示的具體布局中，加熱器跡線122的路徑橫跨用于第二熱傳感器126的兩條跡線的路徑。在這種情況下，加熱器跡線的導(dǎo)通優(yōu)選(但未必)由導(dǎo)電的零歐姆跳線132維持，所述跳線橫跨用于第二熱傳感器126的兩條跡線并與之電隔離。在其他實(shí)施例中，加熱器跡線122的導(dǎo)通也可通過以下方案來維持通過到達(dá)柔性基底的第二側(cè)的通路；將熱傳感器跡線布設(shè)在柔性基底的第一側(cè)的周邊的周圍；通過跳線而非零歐姆電阻器；或者通過任何等同的解決方案。柔性基底的柔性或貼合性可由多個(gè)狹縫133強(qiáng)化，所述狹縫限定彼此獨(dú)立移動(dòng)或折曲的區(qū)域。在優(yōu)選實(shí)施例中，狹縫133以遵照或適應(yīng)加熱器跡線122的布局的型式形成于中心部分102中。該型式至少部分地分開加熱器區(qū)域124，以便讓加熱器區(qū)域124中的任何一個(gè)區(qū)域獨(dú)立于任何其他加熱器區(qū)域而移動(dòng)。狹縫的優(yōu)選型式是放射型，因?yàn)檫@讓每個(gè) 狹縫在相鄰的加熱器區(qū)域之間沿著圓形中心部分102的相應(yīng)半徑，并且沿著所述半徑從中心部分102的周邊朝向該部分的圓形中心延伸。這并不意味著排除由不同形狀的加熱器跡線布局以及柔性基底部分確定的其他可能的狹縫配置。柔性基底的各部分圍繞絕緣體放在或折疊在一起，以便在處于ZHF溫度測(cè)量?jī)?yōu)選的配置中的第一熱傳感器120與第二熱傳感器126之間提供熱阻。例如，至少柔性基底的中心部分102和尾部部分104圍繞柔性絕緣體放在或折疊在一起。因此優(yōu)選地，第一熱傳感器120和第二熱傳感器126設(shè)置于熱絕緣體的相應(yīng)側(cè)上。就這一點(diǎn)而言，參考圖3和圖4，中心部分102和尾部104圍繞絕緣材料140的柔性層140折疊在一起。層140在熱傳感器之間提供熱阻和電阻，還支撐處于間隔開的配置中的熱傳感器。柔性溫度測(cè)量裝置構(gòu)造包括布置在柔性基底的一側(cè)上的電路，如圖3所示。在將柔性基底的兩個(gè)部分放在或折疊在一起以便將柔性絕緣體夾在中間的情況下，所述構(gòu)造具有多層結(jié)構(gòu)，如在圖4中清楚地看出。因此，溫度測(cè)量裝置200包括布置在柔性基底100的第一側(cè)108的表面上的電路。中心部分102和尾部部分104圍繞柔性絕緣層140放在或折疊在一起，以便在第一熱傳感器120和第二熱傳感器126間提供熱阻。柔性絕緣層還維持設(shè)置成隔開關(guān)系的第一和第二熱傳感器。優(yōu)選地，但未必的是，第二熱傳感器126在線202上與第一熱傳感器對(duì)齊，所述線穿過加熱器跡線所環(huán)繞的區(qū)域121(見圖3)。溫度測(cè)量裝置進(jìn)一步包括在中心部分102的上方附接到基底100的第二側(cè)109的柔性加熱器絕緣體208。圖3所示電路的布局將單個(gè)表面上的所有電路部件定位在柔性基底100的一側(cè)上。這種布局具有若干優(yōu)點(diǎn)。首先，它只需要單個(gè)制造順序來鋪設(shè)用于加熱器的跡線、熱傳感器、以及連接襯墊，從而簡(jiǎn)化裝置的制造過程。其次，當(dāng)攜載熱傳感器的部分折疊在一起時(shí)，熱傳感器被維持在熱和機(jī)械控制的環(huán)境中。圖3所示的優(yōu)選布局的另一個(gè)有益效果在于，第一熱傳感器120在由加熱器跡線122環(huán)繞或圍繞的區(qū)域121中與加熱器物理分開，且并不像在Fox/Solman系統(tǒng)中那樣堆疊在所述加熱器下方。在溫度測(cè)量裝置啟動(dòng)后，加熱器開啟，且由此產(chǎn)生的熱大體上從加熱器垂直傳輸?shù)交颊撸辉趦?nèi)側(cè)傳輸?shù)降谝粺醾鞲衅?。因此，在加熱器啟?dòng)時(shí)發(fā)生的溫度突變并未由第一熱傳感器立即感測(cè)到，從而在無(wú)需增加溫度測(cè)量裝置的熱質(zhì)量的情況下提高對(duì)加熱器的控制以及溫度測(cè)量的穩(wěn)定性。因此，第一溫度傳感器120優(yōu)選位于與加熱器跡線122相同的平面中，或者在相同的表面上(且甚至可略高于加熱器跡線)，且基本上位于零熱通量的區(qū)域121中或者與該區(qū)域?qū)R。期望的是，為了方便以及患者生命體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的模塊化，溫度測(cè)量裝置支持插拔式接口。就這一點(diǎn)而言，并參考圖3和圖4，接頭部106配置成具有襯墊130的陣列，以便能夠滑入和滑出與連接器(未示出)的連接。為了提供能夠在連接和斷開連接的同時(shí)維持形狀的物理穩(wěn)固構(gòu)造，可選地加強(qiáng)接頭部106。就這一點(diǎn)而言，將柔性加強(qiáng)件204設(shè)置在柔性基底100的第二側(cè)109上。所述加強(qiáng)件基本上與接頭部106同延并且至少部分地在中心部分102的上方延伸。如在圖4中清楚地看出，加強(qiáng)件204設(shè)置于柔性基底100的第二側(cè)109與柔性絕緣體208之間。用來對(duì)齊接頭部106并防止與電連接器(未示出)誤接并且將連接器保持在接頭部上的關(guān)鍵可設(shè)在裝置200上。例如，參考圖5，此類關(guān)鍵包括穿過加強(qiáng)件和接頭部的開口 209。在操作中，開口 209可接納并保持連接器殼體上的伸縮式彈簧支承爪。溫度測(cè)量裝置200安裝在皮膚區(qū)域上，在該區(qū)域中即將用最靠近皮膚的第二熱傳 感器126來測(cè)量溫度。如在圖4中看出，在絕緣層140且第二傳感器126所在的尾部104的那部分上，粘合劑層222設(shè)置于第二側(cè)109上。隔離襯片(此圖中未示出)可從粘合劑層222剝落，以準(zhǔn)備將裝置200附接到皮膚。當(dāng)如圖4所示進(jìn)行部署時(shí)，通過位于接頭部106中的多個(gè)電連接襯墊130來提供位于裝置200上的電路與溫度測(cè)量系統(tǒng)之間的插拔式信號(hào)接口。通過該接口傳輸?shù)男盘?hào)將至少包括加熱器啟動(dòng)和熱傳感器信號(hào)。在柔性基底上使用電路大大簡(jiǎn)化了用于估計(jì)深部組織溫度的一次性溫度裝置的構(gòu)造，并且基本上減少制造此類裝置的時(shí)間和成本。就這一點(diǎn)而言，可參考圖5以及圖6A到圖6F來理解溫度測(cè)量裝置的制造，所述裝置包括布置在具有圖3所示的電路元件的柔性基底100的一側(cè)上的電路。盡管依據(jù)具體編號(hào)的步驟來描述制造方法，但有可能改變步驟的順序，同時(shí)實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。出于各種原因，一些步驟可包括比所述步驟多或少的操作。出于相同的或額外的原因，可刪除所述步驟中的一些步驟，和/或可添加其他并未描述的步驟。此外，這些步驟可結(jié)合其他步驟，和/或劃分成額外的步驟。在圖6A中，用于電路的跡線和襯墊被制造在柔性基底100的第一側(cè)108上，所述柔性基底具有中心部分102、從所述中心部分延伸的尾部104，以及從所述中心部分延伸的接頭部106。電子元件(第一和第二熱傳感器)安裝到跡線上，以完成包括圖3的元件并如該圖所示進(jìn)行布置的電路(為了方便，該電路從這些圖中省略)。如果使用的話，那在此制造步驟中，可將與加熱器區(qū)域分開的狹縫133的型式制造在中心部分中。根據(jù)圖6B，在第二制造步驟中，將加強(qiáng)件204層合到柔性基底的第二側(cè)。如在圖5中清楚地看出，加強(qiáng)件具有形狀與接頭部相同的部分，并且變窄成具有圓形尖端的細(xì)長(zhǎng)部分。當(dāng)層合到第二側(cè)109時(shí)，加強(qiáng)件基本上在接頭部的上方且部分地在中心部分的上方、第一熱傳感器所在的區(qū)域121的下方延伸。優(yōu)選地，粘合劑膜(不可見)或等同物將加強(qiáng)件附接到柔性基底的第二側(cè)。根據(jù)圖6C，在第三制造步驟中，絕緣材料的柔性層208通過粘合劑或等同物而基本上在整個(gè)中心部分以及加強(qiáng)件的至少一部分的上方連接到柔性基底的第一側(cè)。提供該層，以使加熱器與周圍環(huán)境絕緣。如在圖5中清楚地看出，此柔性層可包括截平的接頭部210，所述截平的接頭部額外增強(qiáng)接頭部106與系統(tǒng)連接器之間的插拔式連接。根據(jù)圖6D，在第四制造步驟中，絕緣材料的柔性中心層140在中心部分的上方連接到第一側(cè)108，以覆蓋加熱器跡線以及第一熱傳感器。如在圖5中清楚地看出，此柔性層還可包括截平的接頭部141，所述截平的接頭部額外增強(qiáng)在接頭部與系統(tǒng)連接器之間的插拔式連接。根據(jù)圖6E，在第五制造步驟中，尾部104在絕緣材料的中心層140的上方折疊，從而使第一和第二熱傳感器由該中心層維持成優(yōu)選的隔開關(guān)系。根據(jù)圖6F，在第六制造步驟中，具有隔離襯片226的粘合劑層(不可見)在具有折疊的尾部的中心絕緣層的上方附接到該中心絕緣層。如在圖5中清楚地看出，隔離襯片226可具有對(duì)應(yīng)于中心部分102和接頭部106的形狀。在最佳實(shí)踐模式中，根據(jù)本說明書的溫度測(cè)量裝置已使用下表中所列出的材料和零件進(jìn)行制造。具有符合圖3的銅跡線以及襯墊的電路采用傳統(tǒng)的照相蝕刻技術(shù)形成于聚酸亞胺膜的柔性基底上，并且熱傳感器使用傳統(tǒng)的表面安裝技術(shù)進(jìn)行安裝。除了 O表示直徑之外，表中的尺寸為厚度。當(dāng)然，這些材料和尺寸僅為示例性的，且決不限制本說明書的范圍。例如，跡線可完全或部分由導(dǎo)電的油墨制成。材料和零件表權(quán)利要求
1.一種零熱通量溫度裝置(700)，具有將絕熱材料層(702)夾在中間的第一柔性基底層(703)和第二柔性基底層(704)，其中設(shè)置于所述第一基底層(703)上的加熱器跡線(724 )限定加熱器(726 )，所述加熱器面向所述絕熱材料層的一側(cè)，并且環(huán)繞所述第一基底層的不具有加熱器跡線的區(qū)域(730)，第一熱傳感器(740)設(shè)置于所述區(qū)域中，熱傳感器校正電路(770)在所述加熱器外部設(shè)置于所述第一基底層上，第二熱傳感器(742)設(shè)置于所述第二基底層(704)上，多個(gè)電襯墊(771)設(shè)置于基底表面(721)上所述加熱器跡線的外部，并且多條導(dǎo)電跡線將所述加熱器跡線、所述第一和第二熱傳感器以及所述熱傳感器校正電路連接至所述多個(gè)電襯墊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)包括存儲(chǔ)熱傳感器校正信息的可編程存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中柔性基底(701)包括中心部分(705)、從所述中心部分的周邊向外延伸的接頭部(706)、以及從所述中心部分的周邊向外延伸的尾部(708)，所述多個(gè)電襯墊(771)設(shè)置于所述接頭部上，并且所述中心部分和所述尾部圍繞所述絕熱材料層(702)折疊，從而使所述中心部分構(gòu)成所述第一基底層(703)，且所述尾部(708)構(gòu)成所述第二基底層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)設(shè)置于部分地在所述接頭部和所述中心部分之上延伸的所述基底(701)的表面部分上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)包括存儲(chǔ)熱傳感器校正信息的可編程存儲(chǔ)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)設(shè)置于所述加熱器(726)與所述多個(gè)電襯墊(771)之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述多個(gè)電襯墊(771)包括至少六個(gè)電襯墊(I至6)、(I至7)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述接頭部(706)包括相背的凹口(710)，用于接納并保持線纜連接器的保持器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中環(huán)形加熱器跡線(724)包括兩個(gè)末端，并且所述多個(gè)電襯墊(I至6 )中的第一電襯墊(5 )僅連接到所述加熱器跡線的第一末端，且所述多個(gè)電襯墊中的第二電襯墊(6 )僅連接到所述加熱器跡線的第二末端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的零熱通量溫度裝置(700)，其中所述環(huán)形加熱器跡線(724)包括三個(gè)末端，并且所述多個(gè)電襯墊(I至7 )中的第一電襯墊(5 )僅連接到所述加熱器跡線的第一末端，所述多個(gè)電襯墊中的第二電襯墊(6)僅連接到所述加熱器跡線的第二末端，且所述多個(gè)電襯墊中的第三電襯墊(7 )僅連接到所述加熱器跡線的第三末端。
11.一種溫度裝置(700)，包括 柔性基底(701)，所述柔性基底包括第一部分(705)、從所述第一部分的周邊向外延伸的接頭部部分(706)、以及從所述第一部分的周邊向外延伸的尾部部分(708);以及 位于所述柔性基底的表面(721)上的電路，所述電路包括所述第一部分上的加熱器跡線(724)，所述加熱器跡線限定加熱器(726)，所述加熱器具有中心加熱器部分(728)以及環(huán)繞所述中心加熱器部分的周邊加熱器部分(729)，所述中心加熱器部分環(huán)繞所述基底的不具有加熱器跡線的區(qū)域(730);設(shè)置于所述區(qū)域中的第一熱傳感器(740);設(shè)置于所述尾部部分上的第二熱傳感器(742);至少部分地設(shè)置于所述接頭部部分上的熱傳感器校正電路(770);設(shè)置于所述接頭部上的多個(gè)電襯墊(771);以及將所述第一和第二熱傳感器、所述熱傳感器校正電路以及所述加熱器跡線連接至所述多個(gè)電襯墊的多條導(dǎo)電跡線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的溫度裝置(700)，其中所述中心加熱器部分(728)是第一功率密度部分，所述周邊加熱器部分(729)是第二功率密度部分，且所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)包括存儲(chǔ)熱傳感器校正信息的可編程存儲(chǔ)器。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)設(shè)置于部分地在所述接頭部部分和所述中心部分之上延伸的所述基底的表面部分上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)包括存儲(chǔ)熱傳感器校正信息的可編程存儲(chǔ)器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的溫度裝置(700)，其中所述熱傳感器校正電路(770)設(shè)置于所述加熱器(726)與所述多個(gè)電襯墊(771)之間。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的溫度裝置(700)，其中所述多個(gè)電襯墊(771)包括至少六個(gè)電襯墊(I至6)、(I至7)。
18.根據(jù)權(quán)利要求11到17中任一權(quán)利要求所述的溫度裝置(700)，其中所述第一部分具有圓形、四邊形或卵形形狀。
19.一種溫度裝置(700)，包括 柔性基底(701);以及 位于所述柔性基底的表面(721)上的電路，所述電路包括環(huán)繞所述表面的區(qū)域(730)的環(huán)形加熱器跡線(724);設(shè)置于所述區(qū)域中的第一熱敏電阻器(740);設(shè)置于所述環(huán)形加熱器跡線外部的第二熱敏電阻器(742);至少部分地設(shè)置于所述環(huán)形加熱器跡線外部的熱敏電阻器校正裝置(770);設(shè)置于所述環(huán)形加熱器跡線外部的多個(gè)電襯墊(771);以及將所述第一和第二熱敏電阻器、所述熱敏電阻器校正裝置以及所述加熱器跡線連接至所述多個(gè)電襯墊的多條導(dǎo)電跡線； 其中至少一條導(dǎo)電跡線連接到所述熱敏電阻器校正裝置(770)，連接到所述第一熱敏電阻器(740)或所述第二熱敏電阻器(742)的末端，并且連接到所述多個(gè)電襯墊(771)中的一個(gè)電襯墊。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度裝置(700)，其中所述多個(gè)電襯墊(771)包括六個(gè)電襯墊(I至6 )或七個(gè)電襯墊(I至7 )。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度裝置(700)，其中所述熱敏電阻器校正裝置(770)是存儲(chǔ)熱敏電阻器校正系數(shù)的可編程存儲(chǔ)器裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的溫度裝置(700)，其中所述熱敏電阻器校正裝置(770)設(shè)置于所述加熱器跡線與所述電襯墊之間的所述柔性基底的表面部分上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的溫度裝置，其中所述熱敏電阻器校正裝置(770)是存儲(chǔ)熱敏電阻器校正系數(shù)的可編程存儲(chǔ)器裝置。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度裝置，其中所述多個(gè)電襯墊(771)包括六個(gè)電襯墊(1-6)或七個(gè)電襯墊(91-7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種零熱通量DTT測(cè)量裝置，所述裝置由柔性基底構(gòu)成，所述柔性基底支撐電路，所述電路包括限定加熱器的加熱器跡線、熱傳感器，以及熱傳感器校正電路。
文檔編號(hào)G01K13/00GK102884406SQ201180017096
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者馬克·T·比貝里希, 加里·L·漢森, 瑞安·J·斯塔布, 艾伯特·P·范杜倫, 艾倫·H·齊亞梅爾 申請(qǐng)人:阿里藏特醫(yī)療保健公司