非损伤性深部体温测试仪

摘要

本发明为非损伤性深部体温仪，属于生物医学仪器。其特征在于仪器的传感器中，引入传热学中热保护圈原理，使用多组热流计及其控制的相应的加热器，大大提高了仪器的性能，包括增加测量深度，缩短测量时间，同时，在金属罩外加非金属绝热罩，减少了功耗。与一般测温方法相比，该仪器不受测试部位的限制，非损伤性测量，与过去的研究相比，该仪器精度提高，测量时间缩短，体积缩小，为临床诊断与监护、生理研究等提供体温测量新颖而实用的手段。

说明书

本发明属于一种深部体温测试仪。

新陈代谢是生命的基本特征。而新陈代谢过程中又总是伴随着能量的释放、转移和利用，即能量代谢。体温是身体能量代谢状况的重要标志，作为主要的生理参数，其测量是生理研究和临床诊断的重要手段。经过多年的发展，测量方法多种多样，随着科学的发展，人们不再满足于了解几点的温度，希望了解任意部位的深部体温，甚至是全身的温度场，特别是随着临床上利用热异常诊断恶性肿瘤，癌症的热疗控温的需要，深部体温的非损伤性测量成为迫切需要解决的问题。

由于人体皮肤的散热，一般人体表面的温度要比深部温度低，若在皮肤表面覆盖绝热材料防止散热，消除温差，使表面温度接近深部温度。但是，理想的绝热材料很难找到，用加热的方法补偿散失的热量，可接近理想的绝热，实现经皮测量深部组织温度。

热补偿法首先由R.H.FOX（英）提出（J.Phsical.212，8-10，1971），由热敏电阻测量绝热材料两侧的温差，其后，以户川达男（日本）为首的研究小组作了改进（医用电子生体工学11，6，1973），在上述传感器外加金属罩。此后，该仪器分别在英国和日本制成商品出售，应用研究报告随后大量出现，尤其在日本，其应用遍及外科、儿科、皮肤科、神经科、产科和肿瘤科等诸方面。比如，预测休克，体外循环时监视体温，通过测温判断肿瘤的活跃程度，脉管炎诊断，监测药物的温度反应和温度效应，中医中监测针灸的温度效应，等等。总之，非损伤性深部体温仪可用来探讨多种疾病的深部体温的变化规律。国内最早开展这项工作的是中国医科大学的霍纪文教授。他介绍了国外的研究进展，并仿制了原理性样机（医疗器械，1981，V.5，N.3）。

以往诸方案从原理上看有两点明显的不足。其一，两者都是以位于探头中心的两个热敏电阻作为热流测量元件，实现的仅仅是中心点的近似零热流，中心点以外的区域实际上是没有得到控制的。户川的探头中增加了使探头边缘温升高的金属罩，只是在某种程度上对这种不足做了意外的补偿。其二，由于热敏电阻测温精度限制，这种方法控制的热流最小值约1w/m²。仅由此引起的误差约0.1℃。此外，户川改进的探头，由于金属外罩大量散热，使仪器功耗大大增加。

针对上述第一点不足，Fukuoka以热流计代替温差检测热敏电阻，（J.Biomed.Eng.1987，4.173-176），缩短了测头响应时间，但由于测头内热流场不均匀分布，使测头稳定点偏离零点，测试误差增加。

本发明针对上述三点不足，提出我们的解决办法，目的是提高测量精度、缩短响应时间和减少功耗。

（1）直接以位于中间的热流计代替热敏电阻检测热流，使热流检测灵敏度提高约10倍，厚度仅为前者的四分之一。

（2）以多组热流或温差检测器及其控制的相应的加热器代替以往一组热流检测器及其控制的加热器，处于边缘的热流计和加热器相当于热保护圈，使圈内热流场更接近于一维，进而，便于控制圈内热流更接近于零。

（3）在金属罩外加绝热罩，既吸收了户川的改进，又避免了功耗的增加。

下面结合附图说明依据本发明提出的一个实施方案的细节及工作过程。

热流计4检测值，经运放9放大，再经控制电路11驱动加热器5加热，热流计3检测值，经运放8放大，再经控制电路10驱动加热器6加热，待两热流计检测值接近于零，由温度传感器7测出所测温度，金属罩2可减少测头径向传热，绝热外罩1可降低功耗。