[发明专利]一种无创人体核心温度检测探头及方法

说明书

本发明提供一种无创人体核心温度检测探头及方法，包括探头导热层、至少三个高度不同的传热单元和控制单元；通过设置传热单元和加热器，依据加热处理，加快热平衡的建立，提高人体核心温度检测快速性；通过使用基于最小梯度算法的自适应滤波器提高检测装置抵抗环境因素干扰的能力；通过人体核心温度检测探头中至少三个传热单元组合补偿处理由于人体横向热流不均匀所导致的测量误差，提高其检测准确性。

技术领域

本发明属于医疗生理信号检测仪器和设备领域，具体涉及一种无创人体核心温度检测探头及方法。

背景技术

随着时代的发展和技术的进步，医疗器械领域也取得了长足的进步。在医疗过程中有时需要长期监测体温变化来反映人的身体健康状况。体温包括体表温度和人体核心温度，其中，人体核心温度更能正确地反应出人体的健康状况，更加受到医护人员的关注。

依据对人体有无创伤性，可将人体核心温度的检测方法分为有创性检测与无创性检测。有创性核心温度检测需要将检测探头插入人体被测部位，从而测得人体某一器官或组织的温度，这种侵入式的测量方式的优点是测量精度高但是会给被测者带来不适感，甚至会增高被测者的感染风险，而且必须在医护人员的指导帮助下进行，检测过程麻烦，费用比较高，不适用于人体核心温度的长期连续检测与监视，另外，人体一些特殊部位的核心温度，如脑部核心温度则完全不适用于这种侵入式的检测方法。

无创性核心温度的检测主要有特殊部位近似替代法和基于热流模型的估测法。特殊部位替代法主要是采用接触和非接触的方法检测人体最接近核心温度区域的部位温度，来测量温度，比如：检测耳蜗处测量鼓膜温度，将其近似视为脑部核心温度。该种方法获取核心温度易受耳垢结构、大小、周围组织物等因素影响，且其测量位置也不适合长期的体温检测。

基于热流模型的估测法是建立在热力学基础上的一种核心温度检测方法。如美国专利文献US 5816706公开了一种测量人体核心温度的装置，该装置有两个热传导比例已知的传热单元。每个传热单元有两个端面，一个端面与被测人体皮肤表面接触，另一个端面与周围环境接触，每个端面配置一个温度检测的热敏元件。根据热敏元件分别检测到两个传热单元每个端面的温度，然后通过对两个耦合方程的方程组进行求解来估算确定人体的核心温度。

这种测量装置优点是：能够实现无创检测人体核心温度，并且消除了不同测量对象热阻不同对测量结果的影响，但是目前仍然存在如下一些缺点：首先这种测量装置的人体温度场平衡建立，完全依靠人体体温热传导来达到，获取人体温度的时间较长，需要20min以上才能够获取到人体较准确的温度；其次该装置的抗干扰能力较差，当环境因素如，温度、风速等发生不规律变化时，会打破传热单元原有的热稳态，从而引起人体核心温度测量准确度降低；另外，当检测如人体额头一般弧面部位时，只采用两个传热单元无法克服人体横向热流不均匀对检测的影响，导致检测误差加大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种无创人体核心温度检测探头及方法。通过设置传热单元和加热器，依据加热处理，加快热平衡的建立，提高人脑前额处人体核心温度检测快速性；通过使用基于最小梯度算法的自适应滤波器提高检测装置抵抗环境因素干扰的能力；通过人体核心温度检测探头中至少三个传热单元组合补偿处理由于人体横向热流不均匀所导致的测量误差，提高其检测准确性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无创人体核心温度检测探头，包括探头导热层、至少三个高度不同的传热单元和控制单元；

所述传热单元设置在探头导热层的一面；

所述传热单元包括腔体、温度传感器和加热器；所述腔体高度方向的两端面分别设有温度传感器，温度传感器之间设有加热器；腔体内填充导热材料；

所述控制单元分别与温度传感器和加热器连接。

上述方案中，所述腔体高度方向与探头导热层连接的端面称为第一端面，另一端面称为第二端面；所述第一端面的温度传感器用于测量人体表面温度，第二端面的温度传感器用于测量环境的温度。