零熱通量深部組織溫度測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了零熱通量深部組織溫度測量系統(tǒng)，所述零熱通量深部組織溫度測量系統(tǒng)經(jīng)由探針來測量體內(nèi)溫度，所述探針具有被布置成零熱通量構(gòu)造的加熱器和熱傳感器。所述測量系統(tǒng)包括控制機(jī)制，所述控制機(jī)制基于從所述探針獲得的數(shù)據(jù)來確定加熱器溫度和皮膚溫度并且使用這些溫度來計算深部組織溫度。所述測量系統(tǒng)包括信號接口電纜，所述信號接口電纜具有連接器，在所述連接器處，探針能夠可脫開地連接到所述測量系統(tǒng)。所述電纜和附接的所述連接器是所述系統(tǒng)的可移除和可替換的部分，與所述探針分開。所述測量系統(tǒng)提供輸出信號，所述輸出信號模仿由其它設(shè)備使用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置。
【專利說明】零熱通量深部組織溫度測量系統(tǒng)
[0001]相關(guān)專利申請
[0002]本專利申請包含與下列美國專利申請的主題相關(guān)的主題:
[0003]2009年8月31日提交的美國專利申請12/584，108 ；
[0004]2010年4月7日提交的美國專利申請12/798，668 ；
[0005]2010年4月7日提交的美國專利申請12/798，670 ;以及
[0006]2011年2月16日提交的美國臨時專利申請61/463，393。
【背景技術(shù)】
[0007]本主題涉及用于測量深部組織溫度(DTT)作為人類或動物的核心體溫指示的系統(tǒng)。更具體地講，本主題涉及零熱通量DTT測量系統(tǒng)的構(gòu)造和操作，所述零熱通量DTT測量系統(tǒng)具有用于連接到一次性DTT探針的電纜接口。
[0008]深部組織溫度是對核心溫度的間接測量(proxy measure),所述核心溫度是身體的質(zhì)量加權(quán)平均溫度。希望在許多臨床情況下將核心體溫保持在正常體溫范圍內(nèi)。例如，在圍手術(shù)周期期間，已表現(xiàn)出維持正常體溫以減少許多麻醉和手術(shù)的許多不良結(jié)果的發(fā)生率，包括手術(shù)部位感染和出血；因此，有利的是，在手術(shù)之前、手術(shù)期間和手術(shù)之后監(jiān)控患者的核心體溫。當(dāng)然，為了患者的安全和舒適，并且為了臨床醫(yī)生的便利，非侵入性測量是高度理想的方式。因此，最有利的是，通過置于皮膚上的裝置來進(jìn)行非侵入性DTT測量。
[0009]借助于零熱通量裝置的非侵入性DTT測量由Fox和Solman在1971年做過描述(Fox RH>Solman AJ.的一種用于從未受損皮膚表面監(jiān)測人深部體溫的新技術(shù)。J.Physiol.(《生理學(xué)雜志》)1971年I月:212 (2):第8-10頁)。因為該測量依賴于無熱通量通過進(jìn)行測量的皮膚區(qū)域，所以該技術(shù)稱為“零熱通量”(ZHF)溫度測量。如圖1所示，F(xiàn)ox/Solman系統(tǒng)利用ZHF溫度測量裝置10預(yù)測核心體溫，該ZHF溫度測量裝置10包括由隔熱層22分開的一對熱敏電阻器20。由熱敏電阻器20感測的溫度的差異控制大致平面構(gòu)造的加熱器24的操作，該加熱器24停止或阻止熱流過裝置10的下表面26所接觸的皮膚表面區(qū)域。比較器29測量感測到的溫度的差異，并且向控制器30提供該差異測量值。只要該差異不為零，就操作加熱器24。當(dāng)感測到的溫度之間的差異達(dá)到零時，滿足零熱通量條件，根據(jù)需要操作加熱器24，以維持條件。下表面26處的熱敏電阻器20感測與皮膚表面區(qū)域的溫度接近(如果不等于皮膚表面區(qū)域的溫度)的溫度，其輸出在36處被放大，在38處被提供為系統(tǒng)輸出。Togawa用DTT測量裝置結(jié)構(gòu)改進(jìn)了 Fox/Solman測量技術(shù)，該DTT測量裝置結(jié)構(gòu)引起組織中的多維熱流。(Togawa T.的 Non-1nvasive Deep Body Temperature Measurement.(非侵入性深部體溫測量)在 Rolfe P 編的 Non-1nvasive Physiological Measurements(非侵入性生理測量)。Vol.1.1979.Academic Press, London, pp.261-277 (《非侵入性生理測量》，1979年第I卷，倫敦學(xué)術(shù)出版社，第261-277頁))。Togawa裝置將Fox和Solman型的ZHF設(shè)計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。
[0010]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)所需的零熱通量條件。這導(dǎo)致了將ZHF溫度測量裝置的加熱器、熱阻以及熱傳感器堆疊的構(gòu)造，其可能導(dǎo)致得到基本垂直的裝置外形。由Togawa的上蓋添加的熱質(zhì)量改進(jìn)了 Fox/Solman設(shè)計的穩(wěn)定性，并且使得深部組織溫度的測量更為精確。就這一點(diǎn)而言，因為目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)使通過裝置的熱通量為零，所以熱阻越大越好。然而，附加的熱阻使質(zhì)量和尺寸增大，而且還增加達(dá)到穩(wěn)定溫度所需的時間。
[0011]鑒于Fox/Solman裝置以及Togawa裝置的尺寸、質(zhì)量和成本,所以無法推廣用后即棄的方式。因此，它們在用完之后必須要進(jìn)行消毒，這樣會使它們受到磨損和撕裂以及無法察覺的損壞。這些裝置還必須保存好以再次使用。因此，使用這些裝置會增加與零熱通量DTT測量相關(guān)的成本，而且可能在患者之間造成交叉感染的巨大風(fēng)險。因此，期望在不損害性能的情況下減小零熱通量DTT測量裝置的尺寸和質(zhì)量，以便推廣用后即棄的方式。
[0012]在相關(guān)的美國專利申請(“相關(guān)專利申請”)中描述并示出低成本的、一次性的、零熱通量DTT測量裝置。根據(jù)相關(guān)專利申請構(gòu)造的測量裝置被附接到受到皮下組織深部溫度感測的人或動物的皮膚。該測量裝置由設(shè)置于柔性基底表面上的柔性基底和電路構(gòu)成。所述電路包括:大致平面的加熱器，所述大致平面的加熱器由導(dǎo)電的銅跡線限定并且環(huán)繞所述表面的未受熱區(qū)域；第一熱傳感器，所述第一熱傳感器設(shè)置于所述區(qū)域內(nèi)；第二熱傳感器，所述第二熱傳感器設(shè)置于所述加熱器跡線外部；多個接觸片，所述多個接觸片設(shè)置于所述加熱器跡線外部；和多條導(dǎo)電跡線，所述多條導(dǎo)電跡線將所述第一熱傳感器、所述第二熱傳感器和所述加熱器跡線與所述多個接觸片連接。柔性基底的各部分折疊在一起，以將第一熱傳感器和第二熱傳感器設(shè)置成彼此接近。設(shè)置于這些部分之間的絕緣層將第一熱傳感器和第二熱傳感器分開。所述測量裝置針對操作而取向，以便將加熱器和第一熱傳感器定位在絕緣層的一側(cè)，并且將第二熱傳感器定位在另一側(cè)并緊鄰有待測量的皮膚區(qū)域。電路在柔性基底表面上的布局會形成薄型的、零熱通量DTT測量裝置，甚至在各部分折疊在一起時，該裝置也是大致平面的。此裝置稱為“傳感器”或“探針”，在下面的說明書中，將此裝置稱為“探針”，以避免與術(shù)語“熱傳感器”混淆，在說明書中使用術(shù)語“熱傳感器”來表示具有響應(yīng)于溫度變化而變化的電性質(zhì)的裝置。
[0013]假設(shè)一次性的輕質(zhì)探針的構(gòu)造和性能方面的提升如相關(guān)專利申請中所證明，現(xiàn)在期望創(chuàng)建以下系統(tǒng)機(jī)制和過程:響應(yīng)于由這種探針產(chǎn)生的感測數(shù)據(jù)，迅速產(chǎn)生準(zhǔn)確且可靠的溫度測量值。具體地講，需要使用一次性的輕質(zhì)測量探針測量體內(nèi)溫度的零熱通量深部組織溫度(DTT)測量系統(tǒng)，所述測量探針包括設(shè)置在零熱通量構(gòu)造中的加熱器和熱傳感器。
[0014]另外，這種測量系統(tǒng)可以具有為獨(dú)立操作而定制的構(gòu)造。也就是說，不包括可以作為多功能患者監(jiān)測器的輸入而被接受的標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。然而，期望的是，針對多功能患者監(jiān)測器而限定的符合標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置的這種輸入信號接口將增加這種零熱通量DTT測量系統(tǒng)的靈活性和有效性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]在一方面，本公開涉及零熱通量DTT測量系統(tǒng)，其具有適于與一次性探針一起使用的簡單、成本低的接口。
[0016]在另一方面，本公開涉及簡單、有效且成本低的用于控制具有低熱質(zhì)量的重量輕的探針的系統(tǒng)控制機(jī)制。[0017]在又一方面，本公開涉及零熱通量DTT測量系統(tǒng)，所述零熱通量DTT測量系統(tǒng)具有簡單的、成本低的輸出信號接口，所述輸出信號接口符合用于多功能患者監(jiān)測器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置。
[0018]這些及其它方面體現(xiàn)在具有單個接口的零熱通量DTT測量系統(tǒng)中，其中探針可以與系統(tǒng)連接或斷開。
[0019]優(yōu)選地，用于存儲包括熱傳感器校正系數(shù)的系統(tǒng)信息的可編程存儲器與加熱器和熱傳感器一起位于探針上。
[0020]這些及其它方面體現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)控制機(jī)制的零熱通量DTT測量系統(tǒng)中，所述控制機(jī)制檢查系統(tǒng)和探針之間的信號導(dǎo)通，驗證探針操作，確定皮膚溫度和加熱器溫度，并且用與所測量的皮膚溫度和加熱器溫度相關(guān)的安全測量來執(zhí)行控制循環(huán)。
[0021]這些及其它方面體現(xiàn)在包括輸出信號接口的零熱通量DTT測量系統(tǒng)中，所述輸出信號接口符合多功能患者監(jiān)測器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置。
[0022]這些及其它方面體現(xiàn)在操作具有加熱器和熱敏電阻器的零熱通量DTT測量探針的方法中，所述零熱量DTT測量探針通過以下方式來感測皮膚溫度和加熱器溫度:檢查探針和探針控制機(jī)制之間的信號導(dǎo)通，驗證熱傳感器的操作，確定熱敏電阻器所感測的皮膚溫度和加熱器的溫度，用與所測量的皮膚溫度和加熱器溫度相關(guān)的安全測量來執(zhí)行操作加熱器的控制循環(huán)。
[0023]這些及其它方面體現(xiàn)在通過以下方式操作零熱通量DTT測量探針的方法中:用與同所述探針關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和探針使用信息整體性相關(guān)的安全測量執(zhí)行操作所述探針的控制循環(huán)，所述零熱通量探針具有加熱器、熱傳感器和可編程存儲器。
[0024]在另一方面，本公開涉及信號接口，所述信號接口符合標(biāo)準(zhǔn)裝置或標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置。
[0025]這個及其它方面體現(xiàn)在用于模仿表征深部組織溫度的標(biāo)準(zhǔn)熱敏電阻器輸出信號的系統(tǒng)和方法中。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1是包括零熱通量DTT測量探針的現(xiàn)有技術(shù)的深部組織溫度測量系統(tǒng)的示意性框圖。
[0027]圖2是體現(xiàn)上述問題的解決方案的零熱通量DTT測量系統(tǒng)的示圖。此示圖示出在處理和顯示單元與探針之間進(jìn)行的連接。
[0028]圖3是圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)的示圖，示出了在處理和顯示單元與具有標(biāo)準(zhǔn)接口的患者監(jiān)視器之間進(jìn)行的連接。
[0029]圖4是零熱通量DTT測量探針的第一側(cè)截面局部示意圖，示出了多層構(gòu)造的部件。
[0030]圖5是圖4的探針的第二側(cè)截面局部示意圖，所述探針經(jīng)過旋轉(zhuǎn)以示出多層構(gòu)造中包括的可編程存儲器。
[0031]圖6示出裝配零熱通量DTT測量探針的構(gòu)造。
[0032]圖7是包括圖6的探針構(gòu)造中的元件的電路示意圖。
[0033]圖8是示出圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)的元件的框圖。
[0034]圖9是示出用于產(chǎn)生符合患者監(jiān)測器的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號配置的輸出信號的局部電路不意圖。
[0035]圖1OA是示出圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)的機(jī)器狀態(tài)的狀態(tài)圖。
[0036]圖10B-10K—起形成示出操作圖2的零熱能通量DTT測量系統(tǒng)所依據(jù)的方法的流程圖。
[0037]圖11A-11M示出圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)操作期間產(chǎn)生的信息屏幕。
[0038]圖12是示出用于預(yù)熱DTT測量探針的優(yōu)選過程的流程圖。
[0039]圖13是示出在圖12的優(yōu)選過程中使用的錯誤偏離函數(shù)的曲線族。
[0040]圖14是圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)的優(yōu)選加熱器安全電路的框圖。
[0041]圖15是代表性的電子狗構(gòu)造的平面圖，所述電子狗構(gòu)造被用于對圖2的零熱通量DTT測量系統(tǒng)進(jìn)行校正和/或編程。
【具體實(shí)施方式】
[0042]零熱通量深部組織溫度(DTT)測量系統(tǒng)使用零熱通量DTT測量探針測量體內(nèi)溫度，所述零熱通量DTT測量探針在零熱通量構(gòu)造內(nèi)包括加熱器和熱傳感器。測量系統(tǒng)包括處理和顯示單元，處理和顯示單元具有控制機(jī)制，控制機(jī)制用探針檢查信號導(dǎo)通、鑒別探針種類、減少探針的使用計數(shù)、基于從探針得到的信息確定加熱器和皮膚的溫度、以及計算深部組織溫度。控制循環(huán)實(shí)現(xiàn)了與被測量溫度相關(guān)的安全測量以及與同探針關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)和探針使用信息的完整性相關(guān)的安全測量。測量系統(tǒng)包括具有附接連接器的信號接口電纜，憑借連接器，探針可以以可脫開的方式物理地電連接到測量系統(tǒng)。電纜和連接器一起構(gòu)成與探針獨(dú)立的單個元件，它是系統(tǒng)中可移除并且可替換的部件。由模仿熱傳感器裝置操作的測量系統(tǒng)仿真單元提供表征深部組織溫度的標(biāo)準(zhǔn)輸出信號。
[0043]零熱通量DTT測量探針(下文中簡稱為“探針”)包括至少兩個熱傳感器、加熱器和可編程存儲器。例如，這種探針的構(gòu)造包括柔性基底，至少兩個熱傳感器以空間上隔開的關(guān)系設(shè)置在柔性基底上。優(yōu)選地，熱傳感器通過設(shè)置在基底層之間的柔性熱絕緣體在各自的基底層上保持空間上隔開的關(guān)系?；字辽僦С袩醾鞲衅?、分離的熱絕緣體、可編程存儲器和加熱器。探針構(gòu)造包括具有突出部的周邊，憑借突出部，探針與探針信號接口電纜連接器可拆卸地連接。
[0044]盡管依據(jù)包括代表性元件的優(yōu)選實(shí)施例描述了具體的零熱通量DTT測量系統(tǒng)，但實(shí)施例只是示例性的?？赡芷渌麑?shí)施例將包括比所述實(shí)施例多的或少的元件。還有可能，所述元件中的一些將被去除，和/或?qū)⑻砑悠渌幢幻枋龅脑?。此外，一些元件可以與其他元件結(jié)合，和/或分拆成更多的元件。
[0045]零熱通暈DTT測暈系統(tǒng)
[0046]根據(jù)圖2，零熱通量DTT測量系統(tǒng)40包括處理和顯示單元42(以下簡稱“控制器”)以及探針44。信號接口電纜46具有第一端部和第二端部以及安裝至第一端部的連接器48，在第一端部處，探針諸如探針44可以以可移除的方式物理地電連接到系統(tǒng)。信號接口電纜46具有安裝至第二端部的連接器50，可以將第二端部插入控制器42中的信號連接器插口52中或從其中移除。信號接口電纜46以及連接器48和50被設(shè)置為與探針44分離并且未與探針一起形成的單個集成元件，所述單個集成元件是系統(tǒng)的可移除和可替換部件。在一些方面，可以用連接器48和50使用信號接口電纜46將軟件狗45連接到系統(tǒng)或者將軟件狗從系統(tǒng)移除。根據(jù)圖3，控制器42具有輸出信號插口 54，電纜55能夠可移除地插入輸出信號插口，以將仿真單元產(chǎn)生的輸出信號導(dǎo)向臨床設(shè)備諸如多功能患者監(jiān)測器56。輸出信號表征由系統(tǒng)40測得的深部組織溫度，并且符合由仿真的溫度響應(yīng)裝置產(chǎn)生的信號。控制器42的后表面上的手動操作的C/F按鈕59讓系統(tǒng)操作員能夠選擇用于指示溫度的量程(攝氏度或華氏度)。
[0047]如在圖2中所見，控制器42包括信息顯示元件，憑借信息顯示元件，以系統(tǒng)操作員可見的形式提供測得的溫度、狀態(tài)指示、提示、警報和其它系統(tǒng)信息。例如，液晶型(LCD)顯示器的多功能顯示面板43顯示測得的溫度。
[0048]零熱通暈DTT探針的構(gòu)造
[0049]優(yōu)選地(但不是必須地)根據(jù)相關(guān)專利申請構(gòu)造能夠在零熱通量DTT測量系統(tǒng)中使用的零熱通量DTT測量探針。圖4-6中示出了代表圖2中的探針44的一次性探針的例子。根據(jù)這些圖，零熱通量DTT測量探針包括支承電路的柔性基底，其中，設(shè)置在第一基底層上的加熱器跡線限定面對絕熱材料層的一側(cè)并圍繞著第一基底層的區(qū)域的加熱器。在所述區(qū)域中設(shè)置第一熱傳感器，在加熱器外部的第一基底層上設(shè)置可編程存儲器，在第二基底層上設(shè)置第二熱傳感器，在基底表面上的加熱器跡線外部設(shè)置多個接觸片，并且多條導(dǎo)電跡線將加熱器跡線、第一熱傳感器、第二熱傳感器和可編程存儲器連接到接觸片。
[0050]圖4是優(yōu)選探針構(gòu)造的截面局部示意圖。圖5是優(yōu)選探針構(gòu)造的截面局部示意圖，其中截面是從圖4的視圖旋轉(zhuǎn)而來的。根據(jù)圖4，探針44包括柔性基底層、絕熱材料層和電路。所述電路包括加熱器126、第一熱傳感器140和第二熱傳感器142。加熱器126和第一熱傳感器140設(shè)置在柔性基底層103之內(nèi)或之上，而且第二熱傳感器142設(shè)置在柔性基底層104之內(nèi)或之上。第一基底層103和第二基底層104由柔性絕熱材料層102隔開。柔性基底層103和104可為分開的部件，但優(yōu)選它們?yōu)閲@絕熱材料層折疊的單個柔性基底的部分。優(yōu)選地，粘合劑膜(未示出)將基底附接到絕緣層102。安裝到基底層104—側(cè)的粘合劑材料層105設(shè)有可移除襯片(未示出)，以將探針附接到皮膚。優(yōu)選地，柔性絕緣材料層109位于層102、103和104的上方，并且通過粘合劑膜(未示出)附接到基底層103的一側(cè)。絕緣層109在加熱器126和第一熱傳感器140上延伸。
[0051]如在圖5中所見，電路還包括在柔性基底層103之內(nèi)或之上設(shè)置的可編程存儲器170和接觸片171?？删幊檀鎯ζ?70設(shè)置在加熱器126的外部，優(yōu)選地設(shè)置在加熱器126和接觸片171之間。接觸片171設(shè)置在基底層130的區(qū)段108上，區(qū)段108伸到絕緣層109之外，以便以可分離的方式與固定到電纜46的第一端部的連接器48連接。如將參照其它附圖詳細(xì)說明的，可編程存儲器170存儲鑒別數(shù)據(jù)、熱傳感器校正值、測得的溫度數(shù)據(jù)、探針使用數(shù)據(jù)和其它信息。假定熱傳感器140和142是熱敏電阻器，則熱傳感器校正信息包括針對每一個熱敏電阻器的一個或多個獨(dú)特的校正系數(shù)。因此，加熱器126和接觸片171之間的探針44上的可編程存儲器170的位置永久地將所存儲的熱傳感器校正信息與探針44關(guān)聯(lián)。因此，消除了永久性地附接到探針的電纜(具有連接器)的需求。此外，由于電纜46和連接器48并不存儲獨(dú)特的校正信息，因此它們可用于任何根據(jù)相關(guān)應(yīng)用配置的零熱通量DTT測量探針。
[0052]參照圖4和圖5，探針44設(shè)置在人或動物受試者身上，使第二熱傳感器142最接近皮膚。層102被夾在第一基底層103與第二基底層104之間，以便將加熱器126和第一熱傳感器140與第二熱傳感器142隔開。在操作中，層102用作第一熱傳感器和第二熱傳感器之間的熱阻，位于層102最接近皮膚的表面上的第二熱傳感器142感測皮膚的溫度，并且第一熱傳感器140感測層102遠(yuǎn)離身體的相對表面處的溫度。當(dāng)?shù)谝粺醾鞲衅?40感測到的溫度低于第二熱傳感器142感測到的溫度時，使加熱器操作，以降低穿過層102和皮膚的熱流。當(dāng)在整個層102上的溫度差為零時，穿過層102的熱流停止。這就是由第一熱傳感器140和第二熱傳感器142感測到的零熱通量條件。當(dāng)零熱通量條件出現(xiàn)時，由第二熱傳感器指示的皮膚溫度要不是被解釋為核心體溫的話，就被解釋為深部組織溫度。當(dāng)達(dá)到零熱通量條件時，根據(jù)需要調(diào)節(jié)加熱器126，以維持所述條件。優(yōu)選地(而非限制性的)，通過改變方波的占空比來調(diào)節(jié)加熱器。
[0053]參照圖6，探針44的基底和電路部分的優(yōu)選構(gòu)造包括具有連續(xù)的區(qū)段105、106和108的柔性基底101。優(yōu)選地(但不必一定如此)，第一(或中心)區(qū)段105的形狀大致為圓形。第二區(qū)段(或“尾部”)106具有較窄的細(xì)長矩形的形狀，其具有沿第一方向從中心區(qū)段105的周邊向外延伸的球狀端部107。第三部分(或“突出部”)是圖5中所示的延伸部分108。突出部108具有在第二方向上從中心區(qū)段105的周邊向外延伸的寬矩形形狀。在突出部108中形成相對凹口 110，以接納并保持連接器48的各自的彈簧支承的保持器。優(yōu)選地，尾部106在順時針方向或逆時針方向上從突出部108偏移小于180°的弧形距離。
[0054]根據(jù)圖6，電路120設(shè)置在柔性基底101上。優(yōu)選地，但不是必須的，電路120的元件位于柔性基底101的表面121上。電路120至少包括導(dǎo)電加熱器跡線、熱傳感器、可編程存儲器、導(dǎo)電連接跡線部分、安裝襯墊和接觸片。加熱器跡線124限定了大致環(huán)形的加熱器126，該加熱器126環(huán)繞基底101的區(qū)域130，加熱器跡線124無任何部分延伸進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)；就這一點(diǎn)而言，當(dāng)加熱器工作時，區(qū)域130并未直接受熱。區(qū)域130占據(jù)表面121的大致圓形的部分。更周全地說，區(qū)域130是基底101的圓柱形部分，包括圖6中所示的表面121的部分、相對表面的對等部分(此圖中不可見)以及兩者間的實(shí)心部分。優(yōu)選地，但不是必須的，區(qū)域130位于中心區(qū)段105的中心，并且與加熱器126同心。第一熱傳感器140安裝在形成在區(qū)域130中的安裝襯墊上。第二熱傳感器142安裝在安裝襯墊上，所述安裝襯墊設(shè)置在大致環(huán)形的加熱器126的外部；優(yōu)選地，這些安裝襯墊大致形成在尾部106的端部附近，例如在尾部的球狀端部107的中心中或附近。在一些構(gòu)造中，可編程存儲器170包括安裝在探針44上的至少一個多引腳電子電路設(shè)備。例如，可編程存儲器170可由安裝在安裝襯墊上的電可擦可編程讀/寫存儲器(EEPROM)構(gòu)成，所述安裝襯墊形成在接近或鄰近突出部108的中心區(qū)段105上的表面121的一部分上。接觸片171在突出部108中形成在表面121上。多個導(dǎo)電跡線部分將第一熱傳感器、第二熱傳感器、可編程存儲器170和加熱器跡線124與多個接觸片171連接。優(yōu)選地，但不是必須的，至少一個接觸片171由可編程存儲器170和加熱器126、第一熱傳感器140以及第二熱傳感器142中的一者共用。
[0055]如在圖6中所見，優(yōu)選地，但不是必須的，中心區(qū)段105中形成有多個狹縫151、152，以提高柔性基底的柔性和適形性。狹縫從周邊朝向中心區(qū)段105的中心徑向延伸。狹縫限定可彼此獨(dú)立移動或折曲的區(qū)域。加熱器跡線124的布局適于容納狹縫。就這一點(diǎn)而言，加熱器跡線沿著Z字形或之字形圖案走線，支線的長度從區(qū)域130的周邊向著較長狹縫151的端部增加，然后在這些端部處分級縮短之后，又在由狹縫限定的區(qū)域中大體上向著加熱器126的外周邊增加。如圖所示，加熱器的構(gòu)造具有以區(qū)域130為中心的大致環(huán)形，但環(huán)形被狹縫中斷?；蛘?，環(huán)形可被視為包括環(huán)繞大致連續(xù)的中心環(huán)帶的楔形加熱器區(qū)域的周邊環(huán)帶。
[0056]優(yōu)選地，但不是必須的，加熱器126具有不均勻的功率密度構(gòu)造，所述構(gòu)造可參照圖6來理解。在這種構(gòu)造中，加熱器126包括具有第一功率密度的中心部分128(由淺劃線表示)，以及周邊部分129 (由深劃線表示)，所述周邊部分129圍繞中心部分128且具有比第一功率密度高的第二功率密度。加熱器跡線124是連續(xù)的并且包括兩個端部，第一端部轉(zhuǎn)接到接觸片5，第二端部轉(zhuǎn)接到接觸片6。然而，由于存在狹縫，因此中心部件128和周邊部分129中的每一個包括按順序布置的多個區(qū)段，其中，中心部分128的各區(qū)段與周邊部分的各區(qū)段交替。然而，加熱器的環(huán)形結(jié)構(gòu)將中心部分128的各區(qū)段大體上排列成圍繞區(qū)域130的中心環(huán)帶，并且圍繞中心部分128排列周邊部分129的各區(qū)段。當(dāng)加熱器126運(yùn)轉(zhuǎn)時，中心部分128以第一功率密度產(chǎn)生環(huán)繞區(qū)域130的中心熱環(huán)帶，周邊部分129以第二功率密度產(chǎn)生環(huán)繞中心熱環(huán)帶的環(huán)形熱環(huán)帶。
[0057]加熱器部分128和129的不同功率密度可在每一個部分內(nèi)保持不變；或者，它們可以變化。功率密度的變化可以是分級的或者連續(xù)的。功率密度由加熱器跡線124的寬度和/或之字形圖案的支線之間的間距(距離)以最簡單且最節(jié)約的方式建立。例如以電阻方式，因此由加熱器跡線產(chǎn)生的功率隨跡線的寬度成反比變化。對于任何電阻而言，由加熱器跡線產(chǎn)生的功率還與之字形支線(之間的距離)間距成反比變化。
[0058]圖7中以示意形式示出了圖6中所示的柔性基底101上的電路120。圖6中在突出部108上編號為I到6的接觸片171對應(yīng)于圖中7中相同編號的元件。所示的接觸片的數(shù)量僅用于說明?？梢允褂酶嗟幕蚋俚慕佑|片；任何具體的數(shù)目由設(shè)計選擇來確定，所述設(shè)計選擇包括可編程存儲器的具體裝置構(gòu)造、加熱器構(gòu)造、熱傳感器的數(shù)目等。在一些構(gòu)造中，期望將接觸片中的一個或多個用于傳送到或源于電路120的不止一個元件的電信號，以便使接觸片的數(shù)量最小化，由此簡化電路布局，使突出部108的尺寸和質(zhì)量最小化，并且減小接口連接器的尺寸。
[0059]優(yōu)選地，可編程存儲器170包括通過安裝襯墊被安裝至探針44的多引腳EEPR0M。圖6和圖7示出了一個或多個接觸片被電路的至少兩個元件共用的構(gòu)造。就這一點(diǎn)而言:
[0060]第二熱傳感器142 (TH2)的一根引線和可編程存儲器170的引腳I由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸片I ;
[0061]第一熱傳感器140、第二熱傳感器142的引線和可編程存儲器170的引腳4由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸片2 ；
[0062]第一熱傳感器140 (THl)的一根引線和可編程存儲器170的引腳3由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸片3 ；
[0063]可編程存儲器170的引腳2和5由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸片4 ；
[0064]加熱器跡線124的返回端由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸片5 ;和
[0065]加熱器跡線124的輸入端由導(dǎo)電跡線部分連接到接觸墊片6。
[0066]參見圖4至圖6，在探針44裝配好之后，中心區(qū)段105和尾部106圍繞著柔性絕緣材料層諸如層102折疊在一起。層102在熱傳感器之間提供熱阻和電絕緣；它還支承成空間上隔開的構(gòu)造的熱傳感器。換句話講，第一熱傳感器140和第二熱傳感器142設(shè)置在基底材料的各自的層上，所述各自的層由絕緣材料層隔開，其中加熱器和第一熱傳感器面對絕緣材料層的一側(cè)而第二熱傳感器面對另一側(cè)。
[0067]可按照相關(guān)應(yīng)用中示出的方式，使用材料和部件表中指出的材料來制造和裝配探針44，所述探針44具有如圖4所示的布置在柔性基底101的一側(cè)或多側(cè)的電路120。優(yōu)選地，探針被構(gòu)造成具有加強(qiáng)件，所述加強(qiáng)件包括噴涂、沉積、附連或形成在突出部108上且隨后被硬化的單獨(dú)材料片或材料層。加強(qiáng)件降低了突出部108的柔性，從而使其能夠牢靠地連接到連接器或與連接器分離。優(yōu)選地，參照圖4和圖6，用于突出部108的這種加強(qiáng)件設(shè)置在對應(yīng)于柔性基底101第二側(cè)的柔性基底101的外表面上。
[0068]探針設(shè)計考慮的因素
[0069]相對于零熱通量DTT測量探針進(jìn)行的設(shè)計和制造選擇可能影響其運(yùn)行。一種設(shè)計選擇涉及用于檢測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)，以便對零熱通量條件進(jìn)行可靠檢測，并精確預(yù)測核心體溫。在這種情況下，要在熱傳感器的準(zhǔn)確性和成本之間進(jìn)行權(quán)衡。多種熱傳感器裝置可以用于零熱通量DTT測量中。例如，這些裝置包括PN結(jié)、電阻溫度裝置和熱敏電阻器。熱敏電阻器是優(yōu)選的選擇，因為其尺寸小、方便操作、容易使用并且在所關(guān)注溫度范圍內(nèi)可靠。熱敏電阻器的成本相對較低使得它們成為單次使用的一次性探針的理想候選品。
[0070]熱敏電阻器的電阻大小會響應(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，對熱敏電阻器的電阻進(jìn)行測量并采用已知關(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)生大差異。例如，在給定溫度下，低成本的熱敏電阻器在不同裝置之間可呈現(xiàn)的電阻值為在其±5%的范圍內(nèi)，從而產(chǎn)生的記錄的溫度為在其±2.5°C的范圍內(nèi)。差異可損害零熱通量溫度測量的精度和可靠性。因此，雖然期望使用這種熱敏電阻器來限制制造零熱通量DTT探針的部件和勞動力的成本，但是重要的是校正電阻差異對裝置操作的影響。
[0071]可使用已知方法(例如Steinhart-Hart方程)通過校正熱敏電阻器的電阻來校正熱敏電阻器的電阻差異范圍，所述方程需要了解從固定溫度下測得的熱敏電阻器的電阻值導(dǎo)出的系數(shù)。當(dāng)熱敏電阻器在其溫度測量模式下運(yùn)行時，在已知的公式中使用所述系數(shù)來修正或調(diào)整其所指示的溫度大小。此類修正被稱作校正。
[0072]系統(tǒng)/探針信號接口
[0073]圖6中所示的物理布局和圖7的對應(yīng)電路示出突出部108上探針信號接口連接的位置；圖8示出探針44和測量系統(tǒng)40之間的信號接口，它是通過將連接器48以可脫開的方式連接到突出部108上的信號接口位置而建立的。參照這些附圖，系統(tǒng)40包括控制器200和信號接口，該信號接口在控制器200的探針44之間傳遞功率信號、公共信號和數(shù)據(jù)信號。優(yōu)選地，接口包括具有連接器48的電纜46，連接器48以可脫開的方式連接到信號連接器插口 52中接納的連接器50和突出部108。
[0074]假定可編程存儲器170包括EEPR0M，則設(shè)置的單獨(dú)的信號路徑用于EEPROM接地，且根據(jù)圖6和圖7，熱傳感器信號路徑由EEPROM的不同針腳共用。出于充分理由，這種信號路徑配置將用于EEPROM的數(shù)字地與用于加熱器的直流地(公共地)隔開。假定EEPROM和加熱器共用接觸片以用于接地。包括連接器48的觸點(diǎn)的電纜46具有一定量的電阻。如果加熱器126加電，則流經(jīng)該加熱器的電流必須通過接地(公共地)觸點(diǎn)返回到控制器200，這就意味著，將會有一些電壓形成于觸點(diǎn)的探針側(cè)，所述電壓等于該線路的電阻乘以流經(jīng)加熱器126的電流。該電壓可高達(dá)2伏或3伏，這取決于觸點(diǎn)的完整性。如果與此同時EEPROM上電源電壓變低或者甚至邏輯線路中的一條低于上述產(chǎn)生的電壓，則EEPROM會被加上反向偏壓，這可能會損壞部件。將加熱器和EEPROM接地分開的步驟可消除所有這些損壞EEPROM的可能。因此，需要將加熱器與電路的其他元件全都電隔離。因此，根據(jù)圖7，多個接觸片中的第一接觸片(例如，接觸片5)僅僅連接到加熱器跡線的第一末端端部，而多個接觸片中的第二接觸片(例如，接觸片6)僅僅連接到加熱器跡線的第二末端端部。
[0075]參照圖7和圖8，如果熱傳感器為NTC (負(fù)溫度系統(tǒng))熱敏電阻器，則接觸片2上的公共信號被保持在恒定電壓電平，以為EEPROM提供Vcc并且為熱敏電阻器提供參考電壓。在讀出熱敏電阻器與計時/讀出/寫入EEPROM之間的控制，通過熱敏電阻器/EEPROM開關(guān)電路進(jìn)行切換。再次假定熱傳感器是NTC熱敏電阻器，則EEPROM中已儲存了針對每一個熱敏電阻器的一個或多個校正系數(shù)。當(dāng)探針44連接到系統(tǒng)40時，響應(yīng)于提供給EEPROM的SCL端口的時鐘信號，通過SDA端口從EEPROM中讀出校正系數(shù)。下面的表格總結(jié)了接口的示例性構(gòu)造。
[0076]信號和電特性表
[0077]
【權(quán)利要求】
1.一種零熱通量溫度測量系統(tǒng)(40)，所述零熱通量測量系統(tǒng)用于使用探針(44)測量深部組織溫度，所述探針具有第一柔性基底層和第二柔性基底層(103、105)，所述第一柔性基底層和所述第二柔性基底層之間夾有絕熱材料層(102)和具有電接觸片(171)的突出部(108)，其中加熱器(126)和第一熱傳感器(140)設(shè)置在所述第一基底層上，第二熱傳感器(142)和可編程存儲器(170)設(shè)置在所述第二基底層上，所述系統(tǒng)包括: 控制器(42 )，所述控制器具有信號連接器插口( 52 )和仿真器(227 ); 探針信號接口電纜(46)，所述探針信號接口電纜具有第一端部和第二端部； 第一連接器(48)，所述第一連接器被附接到所述探針信號接口電纜(46)的所述第一端部，以用于可分離地連接到所述突出部(108);和 第二連接器(50)，所述第二連接器被附接到所述探針信號接口電纜(46)的所述第二端部，以用于被插入所述控制器中的所述信號連接器插口(52)中或從所述信號連接器插口(52)中移除； 其中，所述探針信號接口電纜、所述第一連接器和所述第二連接器是與所述探針分開的單個集成元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，包括加熱器開關(guān)(216)，所述加熱器開關(guān)通過所述探針信號接口電纜可操作地將脈寬調(diào)制驅(qū)動信號(219)切換至所述加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，其中所述控制器包括探針控制邏輯(208)，并且所述零熱通量溫度測量系統(tǒng)還包括信息開關(guān)(222)，所述信息開關(guān)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，所述信息開關(guān)可操作地將來自所述探針信號接口電纜的熱敏電阻器信號連接到所述探針控制邏輯，在所述第二狀態(tài)下，所述信息開關(guān)可操作地將來自所述探針信號接口電·纜的可編程存儲器信息連接到所述控制邏輯。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，包括加熱器開關(guān)(216)，所述加熱器開關(guān)通過所述探針信號接口電纜可操作地將脈寬調(diào)制驅(qū)動信號(219)切換至所述加熱器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，其中所述信息開關(guān)裝置的所述第一狀態(tài)通過所述探針信號接口電纜來阻止可編程存儲器信號的傳送，并且所述信息開關(guān)裝置的所述第二狀態(tài)能夠通過所述探信號接口電纜進(jìn)行可編程存儲器裝置信號的傳送。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，還包括仿真單元(227)和仿真輸出電纜(55)，所述仿真單元具有仿真輸出插口(54)，所述仿真輸出電纜被連接到所述仿真輸出插口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的零熱通量溫度測量系統(tǒng)，其中所述仿真輸出單元仿真YS1-400熱敏電阻器。
8.一種深部組織溫度測量系統(tǒng)(40)，包括: 零熱通量測量探針(44)，所述零熱通量測量探針具有加熱器(126)、可操作地感測加熱器溫度的第一熱傳感器(140)、可操作地感測皮膚溫度的第二熱傳感器(142)、可編程存儲器(170)、和連接器接口(52)； 處理單元(42)，所述處理單元具有探針信號連接器和仿真器插口(52、54)； 探針信號接口電纜(46)，所述探針信號接口電纜具有第一端部和第二端部； 連接器(48)，所述連接器被附接到所述探針信號接口電纜(46)的所述第一端部，可被連接到探針連接器接口(108)以及可被從所述探針連接器接口(108)移除；連接器(50)，所述連接器被附接到所述探針信號接口電纜(46)的所述第二端部，以用于被插入到所述探針信號連接器插口(52)中以及被從所述探針信號連接器插口(52)移除； 其中所述探針信號接口電纜、所述第一連接器和所述第二連接器是與所述探針分開的單個集成元件；和 熱敏電阻器仿真器(227 )，所述熱敏電阻器仿真器可操作地在所述仿真器輸出插口處提供仿真輸出信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，還包括加熱器開關(guān)(216)，所述加熱器開關(guān)通過所述探針信號接口電纜可操作地將加熱器驅(qū)動信號(219)切換至所述加熱器(126)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，其中所述處理單元包括控制器(200)，并且所述深部組織溫度測量系統(tǒng)還包括信息開關(guān)(222)，所述信息開關(guān)具有第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，在所述第一狀態(tài)下，所述信息開關(guān)可操作地將來自所述探針信息接口電纜(46)的熱敏電阻器信號連接到所述控制器，在所述第二狀態(tài)下，所述信息開關(guān)可操作地將來自所述探針信號接口電纜(46)的可編程存儲器信息連接到所述控制器并且將來自所述控制器的信息連接到所述可編程存儲器(170)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，包括加熱器開關(guān)(216)，所述加熱器開關(guān)通過所述探針信號接口電纜(46)可操作地將脈寬調(diào)制驅(qū)動信號(219)切換至所述加熱器(126)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，其中所述信息開關(guān)裝置的所述第一狀態(tài)通過所述探針信號接口電纜來阻止可編程存儲器信號的傳送，并且所述信息開關(guān)裝置的所述第二狀態(tài)能夠通過所述信號接口電纜進(jìn)行可編程存儲器信號的傳送。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，還包括仿真輸出電纜(55)，所述仿真輸出電纜被連接到所述仿真輸出插口(54)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的深部組織溫度測量系統(tǒng)，其中所述熱敏電阻器仿真器仿真YS1-400熱敏電阻器。
15.一種由零熱通量深部組織溫度測量控制器使用零通量溫度測量探針(44)執(zhí)行的測量深部組織溫度的方法，所述零熱通量溫度測量探針具有設(shè)置在第一基底層(103)上的加熱器(126)和第一熱傳感器(140)以及設(shè)置在第二基底層(105)上的第二熱傳感器(142)可編程存儲器(170)，通過所述零熱通量深部組織溫度測量控制器執(zhí)行以下步驟: 將信息開關(guān)(222)設(shè)置為第一狀態(tài)； 通過所述第一狀態(tài)下的所述信息開關(guān)，從所述可編程存儲器讀取(265)熱敏電阻器校正信息； 將所述信息開關(guān)設(shè)置為第二狀態(tài)； 接著通過以下的控制循環(huán)來控制所述探針: 通過所述第二狀態(tài)下的所述信息開關(guān)，分別從所述第一熱傳感器和所述第二熱傳感器讀取加熱器溫度信號和皮膚溫度信號； 通過將所述加熱器溫度信號和所述皮膚溫度信號與所述熱敏電阻器校正信息組合來產(chǎn)生加熱器溫度值和皮膚溫度值；基于所述加熱器溫度值和所述皮膚溫度值，產(chǎn)生脈寬調(diào)制加熱器驅(qū)動信號； 將所述加熱器驅(qū)動信號施加至所述加熱器； 將所述皮膚溫度值作為深部組織溫度顯示；以及 如果超過各自的加熱器或溫度的極限，則關(guān)閉所述加熱器，否則再次執(zhí)行所述控制循環(huán)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行仿真熱傳感器輸出的步驟。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行仿真熱傳感器輸出的步驟包括由所述零熱通量深部溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值控制熱敏電阻器仿真器的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行仿真熱傳感器輸出的步驟包括由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行仿真YS1-400熱敏電阻器的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器基于所述加熱器溫度值和所述皮膚溫度值執(zhí)行產(chǎn)生脈寬調(diào)制加熱器驅(qū)動信號的步驟包括由所述零熱通量深部組織溫度測量控制器執(zhí)行以下步驟: 將所述加熱器溫度值和所述皮 膚溫度值組合以獲得不同的值； 響應(yīng)于所述不同的值產(chǎn)生比例-積分-微分值；以及， 將所述比例-積分-微分值施加至電壓控制振蕩器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行的仿真熱傳感器輸出的步驟包括所述零熱通量深部組織溫度測量控制器響應(yīng)于所述皮膚溫度值執(zhí)行仿真YS1-400熱敏電阻器的步驟。
21.一種用于測量深部組織溫度的組合，包括: 零熱通量探針，所述零熱通量探針具有夾有絕熱材料層的第一柔性基底層和第二柔性基底層、設(shè)置在所述第一基底層上的加熱器和第一熱傳感器、設(shè)置在所述第二基底層上的第二熱傳感器和可編程存儲器裝置、和具有附接至所述探針的電連接接觸片的突出部；信號接口電纜，所述信號接口電纜具有第一端部和第二端部、被附接到所述第一端部并且可分離地連接到所述突出部的第一連接器、和被附接到所述第二端部以用于可移除地插入信號連接器插口中的第二連接器； 零熱通量控制器，所述零熱通量控制器與所述信號連接器插口電氣連通并且被構(gòu)造用于與所述零熱通交換信號，以便從所述可編程存儲器讀取熱敏電阻器校正信息并且分別從所述第一熱傳感器和所述第二熱傳感器讀取加熱器溫度信號和皮膚溫度信號； 其中所述零熱通量控制器還被構(gòu)造用于: 通過將所述加熱器溫度信號和所述皮膚溫度信號與所述熱敏電阻器校正信息組合來產(chǎn)生加熱器溫度值和皮膚溫度值； 基于所述加熱器溫度值和所述皮膚溫度值，產(chǎn)生脈寬調(diào)制加熱器驅(qū)動信號； 通過所述信號接口電纜向所述加熱器施加所述加熱器驅(qū)動信號； 將所述皮膚溫度值作為深部組織溫度值顯示；以及， 如果超過各自的加熱器或溫度的極限，則關(guān)閉所述加熱器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測量深部組織溫度的組合，其中所述零熱通量控制器還被構(gòu)造用于產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號仿真熱敏電阻器對所述深部組織溫度值的響應(yīng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的測量深部組織溫度的組合，其中所述零熱通量控制器還被構(gòu)造用于通過將所述加熱器和所述皮膚溫度值之差代入比例-積分-微分公式來產(chǎn)生所述脈寬調(diào)制加熱器驅(qū)動信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的測量深部組織溫度的組合，其中所述零熱通量控制器還被構(gòu)造用于響應(yīng)于所述皮膚溫度值來仿真YS1-400熱敏電阻器的輸出。
25.一種由控制器執(zhí)行操作零熱通量溫度測量探針的方法，所述零熱通量溫度測量探針具有設(shè)置在第一基底層上的加熱器和第一熱傳感器以及設(shè)置在第二基底層上的第二熱傳感器和可編程存儲器，通過所述控制器執(zhí)行以下步驟: 響應(yīng)于所述零熱通量溫度測量探針連接到所述控制器: 檢查所述加熱器的電完整性； 從所述可編程存儲器讀取與所述探針之前的使用相關(guān)的數(shù)據(jù)值； 如果所述數(shù)據(jù)值等于極限值，則中斷所述控制器的操作；否則， 改變所述數(shù)據(jù)值以說明當(dāng)前的使用； 將所述改變的所述數(shù)據(jù)值寫入所述可編程存儲器；以及， 用所述零熱通量溫度測量探針測量深部組織溫度。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的由控制器執(zhí)行的方法，其中所述數(shù)據(jù)值是使用計數(shù)，所述極限值為零，并且改變所述數(shù)據(jù)值的步驟包括遞減所述使用計數(shù) 。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的由控制器執(zhí)行的方法，其中所述數(shù)據(jù)值是使用時間，所述極限值為最大時間，并且改變所述數(shù)據(jù)值的步驟包括遞增所述使用時間。
28.一種熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，包括:輸出光敏電阻器；光源，所述光源被設(shè)置成產(chǎn)生操作所述光敏電阻器的照射；和控制器，所述控制器被連接以控制所述光源，所述控制器包括仿真控制邏輯，所述仿真控制邏輯可操作地使得所述光敏電阻器模仿熱敏電阻器。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，其中所述仿真控制邏輯響應(yīng)于表達(dá)溫度的控制信號來控制所述光源。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，其中所述仿真控制邏輯可操作地使得所述光敏電阻器模仿YS1-400熱敏電阻器。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，還包括反饋光敏電阻器，所述反饋光敏電阻器被設(shè)置成被所述光源照射，其中所述仿真控制邏輯可操作地響應(yīng)于由所述光源的照射造成的所述反饋光敏電阻器的操作來調(diào)節(jié)所述輸出光敏電阻器。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，其中所述仿真控制邏輯響應(yīng)于表達(dá)溫度的控制信號來控制所述光源。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的熱敏電阻器仿真系統(tǒng)，其中所述仿真控制邏輯可操作地使得所述光敏電阻器模仿YS1-400熱敏電阻器。
34.一種用于通過以下方式仿真熱敏電阻器的方法:操作照射源以照射輸出光敏電阻器，以及執(zhí)行可操作地控制所述照射源的仿真控制邏輯，以便使得所述光敏電阻器模擬熱敏電阻器。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其中通過執(zhí)行所述仿真控制邏輯，響應(yīng)于表達(dá)溫度的控制信號來控制所述光源。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中通過執(zhí)行所述仿真控制邏輯，使得所述光敏電阻器模仿YS1-400熱敏電阻器。
37.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，還包括操作照射源以照射反饋光敏電阻器，其中通過執(zhí)行所述仿真控制邏輯，響應(yīng)于由所述光源的照射造成的所述反饋光敏電阻器的操作來調(diào)節(jié)所述輸出光敏電阻器。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其中通過執(zhí)行所述仿真控制邏輯，響應(yīng)于代表溫度的控制信號來控制所述光源。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，其中所述仿真控制邏輯使得所述光敏電阻器模仿YS1-400熱敏電阻器。
【文檔編號】G01K1/16GK103582806SQ201280021342
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月10日
【發(fā)明者】馬克·T·比貝里奇, 菲利普·G·迪翁, 加里·L·漢森, 戴維·R·帕爾喬克, 蒂莫西·J·帕拉察爾, 瑞恩·J·斯塔布, 艾伯特·P·范杜倫, 埃萊西亞·懷特, 艾倫·H·齊埃邁爾 申請人:阿瑞贊特醫(yī)療保健公司