專利名稱：非損傷性深部體溫測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種深部體溫測試儀。
新陳代謝是生命的基本特征。而新陳代謝過程中又總是伴隨著能量的釋放、轉(zhuǎn)移和利用，即能量代謝。體溫是身體能量代謝狀況的重要標(biāo)志，作為主要的生理參數(shù)，其測量是生理研究和臨床診斷的重要手段。經(jīng)過多年的發(fā)展，測量方法多種多樣，隨著科學(xué)的發(fā)展，人們不再滿足于了解幾點(diǎn)的溫度，希望了解任意部位的深部體溫，甚至是全身的溫度場，特別是隨著臨床上利用熱異常診斷惡性腫瘤，癌癥的熱療控溫的需要，深部體溫的非損傷性測量成為迫切需要解決的問題。
由于人體皮膚的散熱，一般人體表面的溫度要比深部溫度低，若在皮膚表面覆蓋絕熱材料防止散熱，消除溫差，使表面溫度接近深部溫度。但是，理想的絕熱材料很難找到，用加熱的方法補(bǔ)償散失的熱量，可接近理想的絕熱，實(shí)現(xiàn)經(jīng)皮測量深部組織溫度。
熱補(bǔ)償法首先由R.H.FOX(英)提出(J.Phsical.212，8-10，1971)，由熱敏電阻測量絕熱材料兩側(cè)的溫差，其后，以戶川達(dá)男(日本)為首的研究小組作了改進(jìn)(醫(yī)用電子
生體工學(xué)11，6，1973)，在上述傳感器外加金屬罩。此后，該儀器分別在英國和日本制成商品出售，應(yīng)用研究報(bào)告隨后大量出現(xiàn)，尤其在日本，其應(yīng)用遍及外科、兒科、皮膚科、神經(jīng)科、產(chǎn)科和腫瘤科等諸方面。比如，預(yù)測休克，體外循環(huán)時監(jiān)視體溫，通過測溫判斷腫瘤的活躍程度，脈管炎診斷，監(jiān)測藥物的溫度反應(yīng)和溫度效應(yīng)，中醫(yī)中監(jiān)測針灸的溫度效應(yīng)，等等。總之，非損傷性深部體溫儀可用來探討多種疾病的深部體溫的變化規(guī)律。國內(nèi)最早開展這項(xiàng)工作的是中國醫(yī)科大學(xué)的霍紀(jì)文教授。他介紹了國外的研究進(jìn)展，并仿制了原理性樣機(jī)(醫(yī)療器械，1981，V.5，N.3)。
以往諸方案從原理上看有兩點(diǎn)明顯的不足。其一，兩者都是以位于探頭中心的兩個熱敏電阻作為熱流測量元件，實(shí)現(xiàn)的僅僅是中心點(diǎn)的近似零熱流，中心點(diǎn)以外的區(qū)域?qū)嶋H上是沒有得到控制的。戶川的探頭中增加了使探頭邊緣溫升高的金屬罩，只是在某種程度上對這種不足做了意外的補(bǔ)償。其二，由于熱敏電阻測溫精度限制，這種方法控制的熱流最小值約1w/m2。僅由此引起的誤差約0.1℃。此外，戶川改進(jìn)的探頭，由于金屬外罩大量散熱，使儀器功耗大大增加。
針對上述第一點(diǎn)不足，F(xiàn)ukuoka以熱流計(jì)代替溫差檢測熱敏電阻，(J.Biomed.Eng.1987，4.173-176)，縮短了測頭響應(yīng)時間，但由于測頭內(nèi)熱流場不均勻分布，使測頭穩(wěn)定點(diǎn)偏離零點(diǎn)，測試誤差增加。
本發(fā)明針對上述三點(diǎn)不足，提出我們的解決辦法，目的是提高測量精度、縮短響應(yīng)時間和減少功耗。
(1)直接以位于中間的熱流計(jì)代替熱敏電阻檢測熱流，使熱流檢測靈敏度提高約10倍，厚度僅為前者的四分之一。
(2)以多組熱流或溫差檢測器及其控制的相應(yīng)的加熱器代替以往一組熱流檢測器及其控制的加熱器，處于邊緣的熱流計(jì)和加熱器相當(dāng)于熱保護(hù)圈，使圈內(nèi)熱流場更接近于一維，進(jìn)而，便于控制圈內(nèi)熱流更接近于零。
(3)在金屬罩外加絕熱罩，既吸收了戶川的改進(jìn)，又避免了功耗的增加。
下面結(jié)合


依據(jù)本發(fā)明提出的一個實(shí)施方案的細(xì)節(jié)及工作過程。
熱流計(jì)4檢測值，經(jīng)運(yùn)放9放大，再經(jīng)控制電路11驅(qū)動加熱器5加熱，熱流計(jì)3檢測值，經(jīng)運(yùn)放8放大，再經(jīng)控制電路10驅(qū)動加熱器6加熱，待兩熱流計(jì)檢測值接近于零，由溫度傳感器7測出所測溫度，金屬罩2可減少測頭徑向傳熱，絕熱外罩1可降低功耗。
權(quán)利要求
1.一種非損傷性深部體溫儀，包括傳感器和電子線路，傳感器中包括熱流或溫差檢測器、受其控制的加熱器和溫度敏感元件。其特征在于傳感器中含有多組(兩組或兩組以上)熱流或者溫度檢測器和與之相應(yīng)的加熱器。
2.一種非損傷性深部體溫儀，該儀器傳感器的框架部分，其特征在于金屬罩外帶有非金屬絕然罩。
全文摘要
本發(fā)明為非損傷性深部體溫儀，屬于生物醫(yī)學(xué)儀器。其特征在于儀器的傳感器中，引入傳熱學(xué)中熱保護(hù)圈原理，使用多組熱流計(jì)及其控制的相應(yīng)的加熱器，大大提高了儀器的性能，包括增加測量深度，縮短測量時間，同時，在金屬罩外加非金屬絕熱罩，減少了功耗。與一般測溫方法相比，該儀器不受測試部位的限制，非損傷性測量，與過去的研究相比，該儀器精度提高，測量時間縮短，體積縮小，為臨床診斷與監(jiān)護(hù)、生理研究等提供體溫測量新穎而實(shí)用的手段。
文檔編號G01K11/00GK1073010SQ91111238
公開日1993年6月9日 申請日期1991年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1991年12月3日
發(fā)明者張希仲, 戴自祝, 周根宏 申請人:中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院環(huán)境衛(wèi)生與衛(wèi)生工程研究所