CN101636647A - 用于测量核心体温的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种核心体温测量设备包括：温度传感器(12、12f、12b)；可安装在头部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112)，将其配置为将所述温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤可操作地耦合；以及读出控制器(10、48、68、90)，将其配置为使用所述温度传感器采集温度测量值并且基于所采集的温度测量值输出核心体温。

Description

用于测量核心体温的方法和设备

本发明涉及医学领域。其尤其应用于测量核心体温(core bodytemperature)，并且通过特别参考核心体温来进行描述。然而，本发明更一般地应用于测量适用于医学诊断、治疗监测和相关医学应用的核心体温相关的值。

核心体温是一种重要的医学生命体征。不同于诸如心率或血压等的其他生命体征，核心体温对因心理状态或情绪状态而产生的变化相对不敏感。因而，核心体温可以是医学问题的一个良好指标。此外，核心体温仅仅偏离典型范围几摄氏度的偏移本身可能是危及生命的，从而为监测这一至关重要的生命体征提供了进一步的动机。

遗憾的是，迄今为止，核心体温比诸如心率或血压等的其他生命特征更难以测量。核心体温被定义为流过心脏的血液的温度。然而，针对临床目的，核心体温通常被看作是脑部温度，因为这一值通常接近心脏的核心温度，并且，升高的脑部温度是临床上严重的状况，在临床环境中对其进行监测是有用的。如本文所使用的，核心体温被认为是对应于脑部温度。在直肠温度是核心体温的合适替代物的假设下，直肠温度计有时也用于测量核心体温。然而，直肠温度可能与心脏或脑部的核心体温充分不同。插入直肠温度计对患者而言也是不舒服的，并且，直肠测温不太适合于几个小时、几天或更久的长期监测。

为了精确测量核心体温，可以使用合适的导管仪器将温度传感器插入脑部血管中。尽管该方法是精确的，但在临床上是有问题的，因为该方法是有创的，并且可能会产生不利的副作用，诸如感染、血管凝结等。

还可以通过测量前额温度来估计核心体温。这是将手放在患者的前额上以确定是否发热的家庭诊断的基础。作为对核心体温的测量，这一技术充其量是不精确的。通过放置热电偶、热敏电阻或其他温度传感器与前额接触可以获得更精确的核心体温估计。然而，由于皮肤和其他中间组织内外的温度降，由这种传感器采集的温度可能与核心体温充分不同。这一温度降不是恒定的，而是根据出汗、室温、皮肤厚度及其他因素而显著改变。

有时还将核心体温估计为口腔温度计的读数。然而，同样由口腔温度计提供的口腔温度可能根据在患者口腔内放置温度计尖端或其他温度传感器的位置而发生很大变化。呼吸也可能影响所测量的温度。更根本的是，由于放置在口腔的温度传感器和脑部之间的很大距离以及大量中间组织，口腔温度可能与核心体温充分不同。

还已知插入耳道以接触鼓膜(也通俗地称为耳鼓)的温度计。鼓膜相对紧靠脑部并且因而相对准确地反映核心体温。然而，耳道的形状因人而异，并且，在一些情况下，耳道的弯曲可能会妨碍或阻碍接近鼓膜。误差的另一可能的来源为耳道中的蜡垢的建立。温度计与鼓膜的物理接触还可能会引起耳部感染，这可能是严重的医学状况。经由鼓膜的核心体温测量同样不太适合于几个小时、几天或更久的长期监测。

Abreu的美国公开的申请2004/0059212公开了一种新近开发的用于测量核心体温的技术，该技术克服了这些困难中的一些。Abreu的方法是基于对到达脑部的导热通道的识别的，该导热通道在US 2004/0059212中被称为“脑部隧道”，其位于双眼之间紧靠眼眶或眼窝处。通过在这一“脑部隧道”的位置处使用接触测温法，可以无创地获得相对准确的核心体温读数。

遗憾的是，所识别出的脑部隧道具有位于眼眶附近的很小的外部横截面，这使得核心体温测量的准确度强烈地依赖于温度传感器的准确放置。仅仅一或两毫米的偏差都可能会不利地影响核心体温测量。另外，将温度传感器放置在眼睛附近对患者而言可能不舒服，可能会导致眼睛感染，并且不太适合于几个小时、几天或更久的长期监测。基于眼睛的温度传感器还可能干扰涉及接近患者的眼睛、鼻子或其他附近的面部区域的其他诊断手术。

本发明提供了克服上述问题及其他问题的新的改进的装置和方法。

根据一个方面，一种核心体温测量设备包括：温度传感器；可安装在头部的机械框或机械垫，将其配置为将温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤可操作地耦合；以及读出控制器，将其配置为使用所述温度传感器采集温度测量值并且基于所采集的温度测量值输出核心体温。

根据另一方面，一种核心体温测量方法包括：将温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA、PAA)可操作地耦合；以及使用所述可操作地耦合的温度传感器采集核心体温测量值。

根据另一方面，一种核心体温测量设备包括：温度传感器；可安装在头部或颈部的机械框或机械垫，将其配置为将所述温度传感器与覆盖颈动脉或颈动脉的主动脉分支的皮肤可操作地耦合；以及读出控制器，将其配置为使用所述温度传感器采集温度测量值并且基于所采集的温度测量值输出核心体温。

一个优势在于提供了准确的无创核心体温测量。

另一优势在于提供了几个小时、几天或更久的长期无创核心体温监测。

另一优势在于提供了对患者而言很舒服且不会妨碍患者的视觉的可安装在头部的核心体温测量装置。

另一优势在于提供了不会遮掩或阻挡患者的面部的可安装在头部的核心体温测量装置。

另一优势在于提供了包括多个温度传感器以识别用于采集最准确的核心体温的位置的可安装在头部的核心体温测量装置。

在阅读和理解以下详细描述的基础上，本领域普通技术人员将会意识到本发明的更多优势。

图1示意性地示出了人类头部的侧视图，去除皮肤和其他外部组织以展现面部和头皮右侧的动脉，并且进一步指示出用于采集无创核心体温测量值的优选位置；

图2示意性地示出了支撑部分转向的人类头部的人类颈部的侧视图，部分地去除皮肤和其他外部组织以展现颈部和头部右侧的动脉，并且进一步指示出用于采集无创核心体温测量值的优选位置；

图3示意性地示出了用于核心体温测量设备的读出控制器；

图4示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以眼镜框的形式的机械框；

图5示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以具有配置为环绕左耳廓和右耳廓的延长部的头后枕的形式的机械框；

图6示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以包括设置在接近的耳廓周围但不具有头带的耳圈(earloop)的耳机的形式的机械框；

图7示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以圆周头带的形式的机械框；

图8示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以大体半球形的头带的形式的机械框；

图9示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以粘附垫的形式的机械框；

图10示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以弹性颈带的形式的机械框；

图11示意性地示出了核心体温测量设备，其包括以半颈带的形式的机械框。

参考图1和图2，耳廓(也被称为耳翼)是耳朵的外部突出部分，即，位于头部外侧的耳朵的可见部分。本文认识到，位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域提供了用于采集核心体温测量值的良好的部位。例如，颞浅动脉位于耳廓前面，并且将动脉血从颈外动脉向外朝耳廓前方的头皮的表面运送。因此，可以将温度测量设备与覆盖位于耳廓前面(即前方)的颞浅动脉的一部分的皮肤(诸如在图1和图2中所指示的区域STA处)可操作地耦合。作为另一示例，位于耳廓后方的动脉血管(诸如耳后动脉)将动脉血从颈外动脉向外朝耳朵后方的头皮的表面运送。因此，可以将温度测量设备与覆盖在耳廓后面(即后方)向上的动脉的一部分的皮肤(诸如图1和图2所指示的区域PAA)可操作地耦合。

虽然图1和图2示出了上述动脉、耳廓的构造以及右耳廓的其他解剖特征，但是要理解的是，左右对称是适用的，对于左耳廓而言也存在类似的核心体温测量位置。的确，在一些实施例中，从位于左耳廓和右耳廓这两者附近的区域采集核心体温测量值。

参考图3，描述了用于核心体温测量设备的适当的读出控制器10。读出控制器10使用温度传感器读取温度测量值，或者在一些实施例中使用多个温度传感器12读取温度测量值，这些温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤可操作地耦合。例如，可以将温度传感器12与图1和图2的区域STA、图1和图2的区域PPA或这两者相耦合，或者与接近左耳廓的相对应的区域相耦合，或者与以上区域的某种组合相耦合。

提供多个温度传感器12而不是单个温度传感器的优势在于，多个温度传感器12可以对皮肤的不同部分进行采样。区域STA或区域PPA的精确位置可能稍微因人而异，并且可能难以在给定的人体头部上精确定位。在用于解决这一问题的适当的方法中，由读出控制器10读取多个传感器，并且，最大读数选择器14选择由多个温度传感器12采集的最高温度测量值作为用于确定核心体温的温度读数。这一方法依赖于本文所作出的认识，即测量出的温度应当在皮肤温度最接近核心体温的点处是最高的。较低的温度测量值通常反映出因远离覆盖富含动脉血的浅表区域的皮肤的区域中的皮肤的较低热导而产生的热损失。较低的温度测量值还可以反映出因温度传感器与皮肤的不良接触或其他测量误差而产生的不准确的温度读数。因而，通过使用多个温度传感器12并采用最大读数选择器14以选择最高温度测量值，减轻了这种困难。在一些实施例中，将多个温度传感器12设置为接近左耳廓和右耳廓这两者。在一些实施例中，将多个温度传感器12设置在耳廓前面和耳廓后面。在一些实施例中，将多个温度传感器12设置在左耳廓和右耳廓这两者的前面和后面。尽管使用多个传感器12的方法具有优势，还预期采用单个温度传感器以采集单个温度测量值，并且省略最大读数选择器14。

由于高水平的浅表动脉血流在覆盖位于耳廓附近的富含动脉血的浅表区域的皮肤的正下方，因此预期所采集的温度测量值接近核心体温。然而，由于皮肤内外的热损失，可以预期所采集的温度测量值和核心体温之间的一些差异。任选地，温度校正器16针对皮肤内外的这一温度降对所采集的温度测量值进行校正以生成测量出的核心体温。在一些实施例中，该校正是基于皮肤内外的预期温度降的近似校正。例如，由于皮肤内外的热损失，核心体温和皮肤温度之间通常具有大约1℃的差。因此，在一些实施例中，温度校正器16将1℃(或者大约1.8°F)增加至皮肤温度(例如，最大读数选择器14所选择的由多个温度传感器12采集的最高温度测量值)以生成核心体温。例如，如果由任意温度传感器12采集的最高温度测量值为97.3°F，则估计核心体温为97.3°F+1.8°F＝99.1°F。作为另一示例，如果最高温度测量值为37.1℃，则估计核心体温为38.1℃。任选地，温度校正器16执行对核心温度读数的其他校正或调整，诸如单位换算(例如，从热电偶电压至摄氏度和/或华氏度)、针对温度传感器12的非线性或其他预先确定的系统误差的校正等。

继续参考图3，任选地，测量设备包括用于采集其他生理参数的传感器。例如，诸如SpO₂传感器或StO₂传感器等的血氧传感器20采集测量值(在SpO₂或StO₂传感器的情况下通常为基于光学的测量值)，该测量值由脉搏/氧提取器22转换成血氧水平读数和脉搏读数。可以包括不同的传感器或另外的传感器，诸如血压传感器。

所得到的包括核心体温以及任选的诸如血氧和脉搏的其他读数的信息由诸如有线连接、所图示说明的无线发射器24或接收器等的适当的输出路径输出，该输出路径输出无线数据信号26等。核心体温测量设备任选地包括其他特征。例如，如果使用有线连接卸载核心体温数据，则该有线连接可以合并有功率输入导线以给传感器12、20和处理器14、16、22提供功率。可替代地，如果使用所图示说明的无线发射器24或接收器从而使得核心体温测量设备为无线设备，则适当地包括板载电池28、电力电容器或其他板载电功率源。

如先前所提到的，在一些实施例中，任选的皮肤温度校正器16采用估计的皮肤温度降校正，诸如1℃的温度降校正。这一方法在计算上是简明的，但是由于实际的皮肤温度降基于诸如水分(例如出汗)、环境温度、空气对流等的因素而变化，这一方法可能会导致一些误差。为了调和这种因素，在一些实施例中，皮肤温度校正器16采用基于反馈的更复杂的校正方法。例如，一个或多个皮肤温度传感器12可以每个都包括以可使用尺蠖驱动器、MEMS驱动器等调整的距离间隔开的平行导电板或膜。通过在不同的板间距下横跨两个板采集温度测量值，可以确定热流，据此可以确定皮肤温度降。将两个导电板的温度分别指定为T₁和T₂，并且将核心体温指定为T_核心，通过下式定义方程组：

$\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dt}}=\mathrm{\α}\frac{d^{2}T}{{\mathrm{dx}}^2}---\left(1\right),$

其中，α＝λ/ρc_p，λ表示导热系数，ρ表示密度，且c_p表示比热。在适当的坐标系中，x表示深度，其中x＝0对应于体内在温度T_核心处的点，且x＝h_s对应于皮肤表面。方程式(1)的边界条件包括x＝0处的核心体温T_核心(要被确定)和x＝h_s处(即，皮肤表面处)的测量温度T_s。如果板在温度T₂处与皮肤接触，则T_s＝T₂以良好地进行近似。在此用q_s表示离开皮肤的热流。

假设皮肤104可以表示成厚度为h_s且导热系数为λ_s的平面，则离开皮肤的热流q_s(即，每单元面积的传热率)可以写成：

在x＝h_s处， $q_s=-\mathrm{\λ}\frac{\mathrm{dT}}{\mathrm{dx}}---\left(2\right),$

并且，方程式(1)的解可以近似为：

达到平衡时，方程式(3)简化为：

方程式(4)表明，核心体温T_核心比皮肤温度高出对应于(h_s/λ_s)·q_s的皮肤内外的温度降。

通过使用分离平行导电板或膜的驱动器的反馈控制，可以针对不同的时刻t_i＝{t₁，...，t_n}测量各参量T_s、q_s和的值，以产生耦合方程矩阵：

其中未知参量为T_核心、

和

并且其中

ξ≡q_s(t_i)                                    (6)，

并且

$\mathrm{\η}\≡\frac{{\mathrm{dT}}_s}{\mathrm{dt}}\left(t_i\right)---\left(7\right).$

在此假设在采集这组测量值的时间间隔{t₁，...，t_n}期间，T_核心、和

是时间相关的。可以由温度校正器16使用最小二乘法最小化(least squaresminimisation，LSM)程序或其他适当的耦合方程求解程序来解方程组(5)，以提供核心温度T_核心并且还提供通过皮肤表面的热流q_s。适当地选择取样时刻t_i，从而确保方程组(5)良好地达到条件。

作为又一方法，温度校正器16可以进行基于诸如环境温度(适当地使用不与皮肤接触或接近皮肤的温度传感器进行采集)、皮肤薄层电阻或电导率(可使用驱动小电流的第一电极对和测量由驱动电流生成的电压的第二电极对进行测量)等的生理测量所确定的皮肤温度降校正。查找表或经验公式适当地使皮肤温度降校正与测量出的环境温度、皮肤薄层电阻或其他参数相关。

通常，核心体温测量设备包括：一个或多个温度传感器12；读出控制器10；以及可安装在头部的机械框，将其配置为将一个或多个温度传感器12与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤可操作地耦合。读出控制器10可以安装在可安装在头部的机械框上，或者可以设置为远离机械框并且经由无线或有线链路与温度传感器12连接。

参考图4-9，阐述了若干个可安装在头部的机械框作为说明性示例。

图4示意性地示出了核心体温测量设备40，其包括以眼镜框42的形式的机械框。眼镜框42可以包含用于矫正视力的规定的镜片，或者可以包含非矫正性镜片，或者可以根本不具有镜片。第一组温度传感器12f安装在眼镜框的左弯部和右弯部附近，并且与覆盖左耳廓和右耳廓前面的左颞浅动脉和右颞浅动脉的一部分的皮肤可操作地耦合。第二组温度传感器12b安装在左耳件(earpiece)和右耳件附近，并且与覆盖在左耳廓和右耳廓后面向上的左动脉和右动脉的一部分的皮肤可操作地耦合。温度传感器12f、12b安装在支架44上，每个支架都包括弹簧偏置46，其将支架耦合至眼镜框，并且将所支撑的温度传感器压在覆盖富含动脉血的目标浅表区域的皮肤上。

如所图示说明的，读出控制器适当地由设置在眼镜框42上的微芯片48体现。有线连接50给微芯片48和传感器12f、12b提供功率，并且提供用于卸载所采集的核心体温测量值以及任选的血氧或其他测量值的通道。有线连接50的优势在于，核心体温测量设备40无需板载电池或其他板载电源，这使得核心体温测量设备40重量很轻。尽管图示说明了四组温度传感器12f、12b(每个耳廓的前方和后方各一组温度传感器)，但预期具有更少组温度传感器。例如，可以省略后方的温度传感器12b，或者可以只在左侧上或只在右侧上将温度传感器与覆盖富含动脉血的浅表区域耦合。此外，任选地省略微芯片48，并且，直接经由有线连接50将温度传感器12f、12b的读数卸载至未安装在眼镜框42上的读出处理器。

图5示意性地示出了核心体温测量设备60，其包括以具有配置为环绕左耳廓和右耳廓的延长部64(在图5中只有右侧延长部64是可见的)的头后枕62的形式的机械框。将一个或多个温度传感器安装在设置在一个或两个延伸部64上的一个或多个支架66上。在所图示说明的实施例中，支架66被定位在位于左耳廓和右耳廓前面的延长部64处的端部，并且将温度传感器与覆盖左颞浅动脉和右颞浅动脉的一部分的皮肤耦合。另外或者可替代地，可以将支架(未示出)布置在延长部64上以将温度传感器与覆盖在耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤耦合。任选地，限定出读出控制器10的微芯片68被设置在头后枕62上或头后枕62中，并且经由在延长部64的内部延伸或沿延长部64延伸的电线(未示出)与支架66上的温度传感器可操作地连接。

图6示意性地示出了核心体温测量设备70，其包括以包括设置在接近的耳廓周围但不具有头带的耳圈(earloop)72的耳机的形式的机械框。所图示说明的实施例包括第一温度传感器支架74和第二温度传感器支架76，第一温度传感器支架74设置在右耳廓前面，并且将一个或多个温度传感器与覆盖右颞浅动脉的一部分的皮肤耦合，而第二温度传感器支架76设置在右耳廓后面，并且将一个或多个传感器与覆盖在右耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤耦合。图6示出了包括所图示说明的设置在右耳廓周围的耳圈72的核心体温测量设备70；然而，耳圈可以改为设置在左耳廓周围，或者耳圈可以设置在左耳廓和右耳廓中的每个的周围。所图示说明的核心体温测量设备70是无线设备，并且因此包括具有板载电池28或其他板载电源的读出控制器10(图3)以及安装在耳圈72上的无线发射器24或接收器。一些适当的板载功率设备和发射器是已知的，并且用于有时体现为耳圈的现有无线蓝牙耳机。

图7示意性地示出了核心体温测量设备80，其包括以具有用于一个或多个温度传感器的一个或多个支架的圆周头带82的形式的机械框，所述一个或多个温度传感器设置在圆周头带上并接近一个或两个耳廓，并且接触覆盖位于所接近的一个或两个耳廓附近的一个或多个富含动脉血的浅表区域的皮肤。在所图示说明的实施例中，前支架84设置在右耳廓前面，并且将一个或多个温度传感器与覆盖右颞浅动脉的一部分的皮肤耦合，而后温度传感器支架86设置在右耳廓后面，并且将一个或多个温度传感器与覆盖在右耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤耦合。任选地，还接近左耳廓提供相对应的用于温度传感器的支架。在一些实施例中，仅仅包括两个支架84、86之一。所图示说明的核心体温测量设备80包括用于卸载核心体温测量值和任选的其他测量值并且用于给设备80提供电功率的有线连接88。所图示说明的读出控制器90被设置在下巴下方在圆周头带80上，在该处读出控制器90容易地与有线连接88连接，并且，读出控制器90经由在圆周头带82的一部分中延伸或者沿着圆周头带82的一部分延伸的电线与支架84、86上的温度传感器连接。在其他实施例中，可以将读出控制器设置在头带82上的别处，诸如在头部的顶部处，或者可以设置为远离圆周头带82并且经由有线连接88与温度传感器连接。

图8示意性地示出了核心体温测量设备100，其包括以大体半球形的头带102的形式的机械框，该头带具有带有温度传感器支架104的端部，该温度传感器支架设置在右耳廓前面，并且将一个或多个温度传感器与覆盖右颞浅动脉的一部分的皮肤耦合。尽管未示出，可以将第二支架或可替代的支架设置在右耳廓后方以将一个或多个温度传感器与覆盖在右耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤耦合。在图8的右轮廓视图中同样未示出任选的接近左耳廓的相对应的一个或多个温度传感器支架。读出控制器适当地安装在半球形头带102的顶部(在图8的透视图中未示出)上，并且任选地包括无线发射器24或接收器。

图9示意性地示出了核心体温测量设备110，其包括以粘附垫112的形式的机械框，该粘附垫被粘附以接触覆盖右颞浅动脉的一部分的皮肤。一个或多个温度传感器适当地设置在粘附垫112上或粘附垫112下或粘附垫112中，并与皮肤热连通。在所图示说明的实施例中，刚性圆盘114包含一个或多个温度传感器以及适当地与图3的读出控制器10相符的读出控制器。任选地，可以将另外的或可替代的粘附垫设置在右耳廓后方以将一个或多个温度传感器与覆盖在右耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤耦合。在图9的右轮廓视图中同样未示出任选的耦合接近左耳廓的一个或多个温度传感器的相对应的一个或多个粘附垫。

在图4-9中图示说明的机械框只是示例。可以使用其他安装在头部的机械框，将其配置为将一个或多个温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤可操作地耦合。此外，要意识到，可以以除通过使用可安装在头部的机械框之外的其他方式实践本文所公开的核心体温测量方法。例如，手持式温度传感器12可以由医师、护士或其他人握持并且手动地与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的患者皮肤STA、PAA耦合，并且使用可操作地耦合的温度传感器采集核心体温测量值。

返回参考图2，由于流动的动脉血的温度与核心体温的紧密接近性，覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域STA、PAA的皮肤在本文中被识别为测量核心体温的有效位置。例如，区域STA覆盖颞浅动脉的一部分，同时区域PAA覆盖在耳廓后面向上的动脉的一部分。这些动脉都是颈动脉的主要分支。更一般地，温度传感器可以与覆盖颈动脉或颈动脉的主动脉分支的皮肤耦合。例如，在颈部上的区域CAR处，颈动脉相对接近表面。区域CAR是众所周知的用于采集脉搏测量值的适当位置，例如通过将手指按压在区域CAR上以感觉流过颈动脉的脉搏。高容量的血液流过颈部中的颈动脉，并且这一血液从心脏流出并且因此处于接近核心体温的温度。因此，本文预期将一个或多个温度传感器12放置在区域CAR处或者沿着颈动脉或其接近表面的主动脉分支的其他位置处。

参考图10和图11，图示说明了用于定位温度传感器的两个说明性的可安装在颈部的机械框。图11示出了核心体温测量设备120，其包括以弹性颈带122的形式的机械框，该弹性颈带围绕颈部延伸以在颈部右侧的区域CAR处支撑温度传感器支架124。尽管在图10中不可见，但这种温度传感器支架还可以设置在颈部的左侧。所图示说明的弹性颈带122包括

紧固件126或其他紧固件，以使得颈带122能够紧贴地围绕颈部系住，从而将温度传感器支架124适度地压在区域CAR上。为了使患者舒适，紧固件126有利地位于颈部的后面。尽管未示出，核心体温测量设备120适当地包括诸如图3的控制器10的控制器，例如嵌入在颈带122中或安装在颈带122外部上。

图11示出了另一说明性的核心体温测量设备130，其包括以弹性半颈带132的形式的机械框，该弹性半颈带围绕颈部的后面延伸并且在区域CAR处端接于左端部和右端部(只图示说明了左端部)，以在颈部右侧(和/或任选地左侧)上的区域CAR处支撑温度传感器支架134。半颈带132优选地具有半刚性形式的或内置的弹簧(未示出)，以将半颈带132紧贴地偏置并保持为围绕颈部，从而适度地将温度传感器支架134压在区域CAR上。尽管未示出，核心体温测量设备130适当地包括诸如图3的控制器10的控制器，例如嵌入在半颈带132中或者安装在半颈带132外部上。

在图10和图11中图示说明的可安装在颈部的支架只是示例，并且也可以使用配置为将一个或多个温度传感器与覆盖颈部中的颈动脉的一部分的皮肤可操作地耦合的其他可安装在颈部的机械框。例如，在其他实施例中，将与图9的粘附垫112类似的垫附在区域CAR处以将一个或多个温度传感器耦合至区域CAR。

已参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解先前的详细描述的基础上，其他人员可以进行修改和改变。本发明意在被解释为包括所有这种修改和改变，只要它们落入所附权利要求书及其等价物的范围内。

Claims (30)

1、一种核心体温测量设备，包括：

温度传感器(12、12f、12b)；

可安装在头部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112)，将其配置为将所述温度传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤可操作地耦合；以及

读出控制器(10、48、68、90)，将其配置为使用所述温度传感器采集温度测量值并且基于所采集的温度测量值输出核心体温。

2、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述温度传感器包括：多个温度传感器(12、12f、12b)，将每个温度传感器配置为与覆盖位于所述耳廓附近和所述耳道外部的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤的不同部分可操作地耦合，并且将所述读出控制器(10、48、68、90)配置为使用所述多个温度传感器采集温度测量值并且基于所述温度测量值输出核心体温。

3、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框包括：

眼镜框(42)，其具有大体越过相应的左耳廓和右耳廓的左弯部和右弯部，并且每个弯部都端接在耳件中，将所述温度传感器(12f、12b)设置在下列中的至少一项处或其附近：

所述左弯部，并且与覆盖左耳廓前面的颞浅动脉的一部分的皮肤可操作地耦合；

所述右弯部，并且与覆盖右耳廓前面的颞浅动脉的一部分的皮肤(STA)可操作地耦合；

所述左耳件，并且与覆盖在左耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤可操作地耦合，以及

所述右耳件，并且与覆盖在右耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤(PAA)可操作地耦合。

4、如权利要求3所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框(42)还包括：

用于所述温度传感器(12f、12b)的支架(44)；以及

弹簧偏置(46)，其将所述支架耦合至所述眼镜框，所述弹簧偏置将所述温度传感器压在覆盖位于所述耳廓附近和所述耳道外部的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤上。

5、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框包括：

头后枕(62)，其具有配置为环绕左耳廓和右耳廓的延长部(64)，所述温度传感器(12)设置在一个或两个延长部上，并与覆盖位于所述延长部所环绕的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA)的皮肤热连通。

6、如权利要求5所述的核心体温测量设备，其中，所述读出控制器(68)设置在所述枕(62)上或所述枕中。

7、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框包括：

耳机，其包括设置在接近的耳廓周围但不具有头带的耳圈(72)，所述温度传感器(12)设置在所述耳圈上，并与覆盖位于所述耳圈所围绕的所述接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤热连通。

8、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框包括：

圆周头带(82)，所述温度传感器(12)设置在所述圆周头带上并接近耳廓，并且与覆盖位于所接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤热连通。

9、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框包括：

大体半球形的头带(102)，其具有设置为接近耳廓的端部，所述温度传感器(12)设置在所述端部上并接近所述耳廓，并且与覆盖位于所接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA)热连通。

10、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述可安装在头部的机械框或机械垫包括：

粘附垫(112)，其被粘附至覆盖位于接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA)，所述温度传感器(12)设置在所述粘附垫上或所述粘附垫下或所述粘附垫中，并与所述皮肤热连通。

11、如权利要求1所述的核心体温测量设备，还包括：

血氧传感器(20)，还将所述可安装在头部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112)配置为将所述血氧传感器与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域可操作地耦合，还将所述读出控制器(10、48、68、90)配置为使用所述血氧传感器采集血氧测量值。

12、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述温度传感器包括：

温度传感器(12、12f)，其与覆盖颞浅动脉的一部分的皮肤(STA)可操作地耦合。

13、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述温度传感器包括：

温度传感器(12、12b)，其与覆盖在耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤(STA)可操作地耦合。

14、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述温度传感器包括：

前温度传感器(12、12f)，其与覆盖位于选定的耳廓前面的颞浅动脉的一部分的皮肤(STA)可操作地耦合；以及

后温度传感器(12、12b)，其与覆盖在所述选定的耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤(PAA)可操作地耦合。

15、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，所述读出控制器(10、48、68、90)包括：

温度校正器(16)，将其配置为至少针对皮肤内外的温度降对使用所述温度传感器(12、12f、12b)采集的所述温度测量值进行校正，以生成所述核心体温。

16、如权利要求1所述的核心体温测量设备，其中，将所述读出控制器(10、48、68、90)设置在所述可安装在头部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112)上或所述机械框或机械垫中。

17、如权利要求16所述的核心体温测量设备，还包括：

电功率源(28)，将其设置在所述可安装在头部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112)上或所述机械框或机械垫中；以及

无线发射器(24)或接收器，将其设置在所述可安装在头部的机械框或机械垫上或所述机械框或机械垫中，并且配置为无线地输出所述核心体温离开所述机械框或机械垫。

18、一种核心体温测量方法，包括：

将温度传感器(12、12f、12b)与覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA、PAA)可操作地耦合；以及

使用所述可操作地耦合的温度传感器采集核心体温测量值。

19、如权利要求18所述的核心体温测量方法，其中，所述可操作耦合包括：

将温度传感器(12、12f、12b)与覆盖颞浅动脉的一部分的皮肤(STA)可操作地耦合。

20、如权利要求18所述的核心体温测量方法，其中，所述可操作耦合包括：

将温度传感器(12、12f、12b)与覆盖在耳廓后面向上的动脉的一部分的皮肤(PAA)可操作地耦合。

21、如权利要求18所述的核心体温测量方法，其中，所述可操作耦合包括将多个温度传感器(12、12f、12b)与覆盖位于耳廓附近的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA、PAA)可操作地耦合，并且，所述采集核心体温测量值包括：

使用多个间隔开的所述温度传感器采集多个温度测量值；以及

从所采集的多个温度测量值中的所述最高温度测量值推导出所述核心体温测量。

22、如权利要求18所述的核心体温测量方法，其中，所述采集核心体温测量值包括：

使用所述可操作地耦合的温度传感器(12、12f、12b)采集温度测量值；以及

调整所采集的温度测量值以说明所述皮肤中的热损失，从而生成所述核心体温测量值。

23、如权利要求18所述的核心体温测量设备，其中，所述将温度传感器(12、12f、12b)与覆盖位于耳廓后面和耳道外部的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA、PAA)可操作地耦合包括：

将所述温度传感器设置在可安装在头部的机械框(42、62、64、72、82、102)上；以及

将所述可安装在头部的机械框设置在头部上。

24、一种核心体温测量设备，包括：

温度传感器(12、12f、12b)；

可安装在头部或颈部的机械框或机械垫(42、62、64、72、82、102、112、122、132)，将其配置为将所述温度传感器与覆盖颈动脉或颈动脉的主动脉分支的皮肤可操作地耦合；以及

读出控制器(10、48、68、90)，将其配置为使用所述温度传感器采集温度测量值并且基于所采集的温度测量值输出核心体温。

25、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述温度传感器包括：多个温度传感器(12、12f、12b)，将每个温度传感器配置为与覆盖颈动脉或颈动脉的主动脉分支的所述皮肤的不同部分可操作地耦合，并且将所述读出控制器(10、48、68、90)配置为使用所述多个温度传感器采集温度测量值并且基于所述温度测量值输出核心体温。

26、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述皮肤覆盖位于耳廓附近和耳道外部的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)，并且，所述可安装在头部或颈部的机械框是从包括下列的组中选择的可安装在头部的框：

眼镜框(42)，其具有大体越过相应的左耳廓和右耳廓的左弯部和右弯部，并且每个弯部都端接在耳件中，将所述温度传感器(12f、12b)设置在弯部和耳件中的至少一项处或其附近；

头后枕(62)，其具有配置为环绕左耳廓和右耳廓的延长部(64)，所述温度传感器(12)设置在一个或两个延长部上，并与覆盖位于所述延长部所环绕的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA)的皮肤热连通；

耳机，其包括设置在接近的耳廓周围但不具有头带的耳圈(72)，所述温度传感器(12)设置在所述耳圈上，并与覆盖位于所述耳圈所围绕的所述接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤热连通；

圆周头带(82)，所述温度传感器(12)设置在所述圆周头带上并接近耳廓，并且与覆盖位于所接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域(STA、PAA)的皮肤热连通；以及

大体半球形的头带(102)，其具有设置为接近耳廓的端部，所述温度传感器(12)设置在所述端部上并接近所述耳廓，并且与覆盖位于所接近的耳廓附近的富含动脉血的浅表区域的皮肤(STA)热连通。

27、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述皮肤覆盖颈动脉的一部分所经过的颈部区域(CAR)，并且，所述可安装在头部或颈部的机械框是配置为围绕颈部系住的弹性颈带(122)，将所述温度传感器(124)与所述弹性颈带设置在一起并且被所述弹性颈带压在颈动脉的一部分所经过的所述颈部区域(CAR)上。

28、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述皮肤覆盖颈动脉的一部分所经过的颈部区域(CAR)，并且，所述可安装在头部或颈部的机械框是配置为围绕颈部的后面缠住的半颈带(132)，将所述温度传感器(124)设置在所述半颈带的一个或两个端部处并且被所述半颈带压在颈动脉的一部分所经过的所述颈部区域(CAR)上。

29、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述皮肤覆盖颈动脉的一部分所经过的颈部区域(CAR)，并且，所述可安装在头部或颈部的机械框是将所述温度传感器(124、134)定位为抵靠颈动脉的一部分所经过的所述颈部区域(CAR)的可安装在颈部的框(122、132)。

30、如权利要求24所述的核心体温测量设备，其中，所述读出控制器(10、48、68、90)包括：

温度校正器(16)，将其配置为至少针对皮肤内外的温度降对使用所述温度传感器(12、12f、12b)采集的所述温度测量值进行校正，以生成所述核心体温。

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