[发明专利]具有周边皮肤温度测量的零热通量温度测量装置

说明书

优先权

本专利申请要求2011年2月16日提交的美国临时专利申请No.61/463,393的优先权。

相关专利申请

本专利申请包含与下列美国专利申请的主题有关的主题，所有专利申请同此共同拥有：

2009年8月31日提交的美国专利申请12/584,108；

2010年4月7日提交的美国专利申请12/798,668；和

2010年4月7日提交的美国专利申请12/798,670。

背景技术

本主题涉及一种在估计深部组织温度（DTT）时用来指示人类或动物的核心体温的装置。具体地，本主题涉及一种零热通量温度测量装置，其设置成用于测量皮肤温度测量区域中多个位置处的温度。

深部组织温度测量是对占据人体体腔和动物体腔的器官的温度（核心体温）进行的测量。因为许多理由，需要进行DTT测量。例如，已经证明，在围手术循环期间将核心体温维持在正常体温范围内降低了外科手术部位感染的发生率；因此，有利的是，在外科手术之前、期间和之后监测患者的核心体温。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，有用的是，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 monitoring the deep body temperature in man from the intact skin surface（一种用于从未受损皮肤表面监测人深部体温的新技术）.J.Physiol.（《生理学杂志》）1971年1月：212（2）：第8-10页）。由于该测量依赖于无热通量穿过进行测量的皮肤区域，因此，此项技术称为“零热通量”（ZHF）测量。如图1所示，Fox/Solman系统利用ZHF温度测量装置10估计核心体温，该ZHF温度测量装置10包括由绝热层22分开的一对热敏电阻器20。由热敏电阻器20感测的温度的差异控制大致平面构造的加热器24的操作，该加热器24停止或阻止热流过装置10的下表面26所接触的皮肤表面区域。比较器测量感测的温度的差异，并且向控制器30提供该差异测量值。只要该差异不为零，使加热器24运转。当感测的温度之间的差异达到零时，满足ZHF条件，加热器24根据需要打开和关闭，以维持ZHF条件。下表面26处的热敏电阻器20感测皮肤表面区域的温度，其输出在36处被放大，在38处被提供为系统输出。Togawa用DTT测量装置结构改进了Fox/Solman技术，该DTT测量装置结构引起组织中的多维热流。（Togawa T.的Non-Invasive Deep Body Temperature Measurement（非侵入性深部体温测量）在Rolfe P编的Non-Invasive Physiological Measurements（非侵入性生理测量）。Vol.1.1979。Academic Press，London，pp.261-277（《非侵入性生理测量》，1979年第1卷，伦敦学术出版社，第261-277页））。图2所示的Togawa装置将Fox和Solman型的ZHF设计密封在厚的铝外壳11中，所述铝外壳11具有圆柱形环带构造，用于减少或消除从装置中心到周边的径向热流。

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设计的稳定性，并且使得深部组织温度的测量更为精确。就这一点而言，由于目标是穿过装置的零热通量，因此，热阻越大越好。然而，额外的耐热性增加了质量和尺寸，并且还增加了用来在启动时达到稳定温度的时间，削弱了装置的及时报告温度快速变化的能力。

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。