CN108451509A - 连续测量核心体温方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出的连续测量核心体温方法及装置，采用温度传感阵列覆盖以血管为轴心的体表区域的方式获取一组温度数据，考虑覆盖的温度传感阵列对温度的散失产生的影响，加之血液温度的作用，会在覆盖区域形成一个受环境温度、血液温度、覆盖情况影响的温度及温度差异分布，依据这个分布，可以十分准确获取体内血流的温度，也就是体内体温。相较于现有的测量方式，测量方式更加简便和精确，可连续测量。

Description

连续测量核心体温方法及装置

技术领域

本发明涉及到医疗设备领域，特别是涉及到一种连续测量核心体温方法及装置。

背景技术

医用水银体温计问世超过一个世纪，其基本的插入式测量体温的方法至今未被颠覆。口腔式电子体温计还是沿用这一方法。而红外线体温测量仅适用于要求精度不高的体温筛查。

插入式测温方法的准确性和临床实用性至今没有被超越，虽然很多人尝试使用外贴式体温连续测量，其准确性和实用性都让医疗机构退避三舍。插入式与外贴式的体温测量具有方法上的本质不同，用外贴式的方法、插入式的评估，终究会导致这样的测量不会被医疗界所接受。

连续的体温测量已经变成越来越强的需求，这需要避免使用插入式体温测量方法，最好使用外贴式。找到外贴式的精确体温测量的方法成为必须。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种连续测量核心体温方法及装置，解决当前无法采用外帖式方式精确测量体内体温的问题。

本发明提出了一种连续测量核心体温方法，包括：

温度传感阵列获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

优选地，所述温度传感阵列获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据的步骤之后，还包括：

判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则生成计算人体核心体温的指令，否则发出提醒信息。

优选地，所述温度分布数据以阵列方式存储。

优选地，所述判断所述温度分布数据是否符合预设要求的步骤，包括：

计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则判定温度分布数据符合预设要求，否则判定温度分布数据不符合预设要求。

优选地，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。

优选地，所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

优选地，所述根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温的步骤包括：

以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

优选地，所述根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温的步骤之后，还包括：

将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。

本发明的另一个方面，还提出了一种连续测量核心体温装置，包括：

数据获取模块，用于获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

温度计算模块，用于根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

优选地，还包括：

数据判断模块，用于判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

生成指令模块，用于若是，则生成计算人体核心体温的指令；

错误提醒模块，用于若否，则发出提醒信息。

优选地，所述温度分布数据以阵列方式存储。

优选地，所述数据判断模块包括：

变化趋势单元，用于计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

要求匹配单元，用于根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

判定符合单元，用于若是，则判定温度分布数据符合预设要求；

判定不符合单元，用于若否，则判定温度分布数据不符合预设要求。

优选地，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。

优选地，所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

优选地，所述温度计算模块包括：

数据发送单元，用于以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

温度计算单元，用于通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

优选地，还包括：

响应模块，用于将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。

本发明提出的连续测量核心体温方法及装置，采用温度传感阵列覆盖以血管为轴心的体表区域的方式获取一组温度数据，考虑覆盖的温度传感阵列对温度的散失产生的影响，加之血液温度的作用，会在覆盖区域形成一个受环境温度、血液温度、覆盖情况影响的温度及温度差异分布，依据这个分布，可以十分准确获取体内血流的温度，也就是体内体温。相较于现有的测量方式，测量方式更加简便和精确，可连续测量。

附图说明

图1为本发明连续测量核心体温方法一实施例的流程示意图；

图2为本发明连续测量核心体温装置一实施例的结构示意图；

图3为本发明连续测量核心体温装置另一实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，本发明实施例提出了一种连续测量核心体温方法，包括：

S10、温度传感阵列获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

S20、根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

本发明实施例提供的连续测量核心体温方法最主要应用于医院或需要高级护理的场景中。该方法通过温度传感阵列获取测试人员的一组体表温度数据，然后经计算设备处理，获得测试人员的核心体温数值。计算设备可以配置为计算体温的专用设备，也可以配置为具有计算能力的服务器。人体核心体温，又称核心温度(core temperature)，为摄氏36～38度范围内，所以人体血液大约36-37.5度之间。人体的温度是由位于人体脑部下视丘的“体温调节中枢”所设定的。它可使人体核心体温维持在一个很稳定的状态，平均约为37℃左右，上下之间不超过1℃到1.3℃。

在步骤S10中，温度传感阵列可配置为贴片形式，与测试人员的皮肤紧贴。温度传感阵列上配置有多个微型温度感应器。微型温度感应器可以是均匀排布，也可以以一定规律排列。在一实施例中，微型温度感应器的分布密度可以达到1～5个/mm²。采用微电流作用于微型温度感应器上，计算微型温度感应器的电阻率，进而获得微型温度感应器测量的温度数据。温度传感阵列一次可获取多个温度数据，将这些温度数据与微型温度感应器的位置一一对应，形成温度分布数据。温度传感阵列一般可覆盖于测试人员的躯干或头部位置。若覆盖的区域为头部，则选取测试人员的额头作为测试区域是比较适当的。

步骤S20中，当温度传感阵列获得温度分布数据之后，可使用专用处理器对温度分布数据进行处理，计算出人体核心体温。例如，可用上述温度传感阵列获取多组温度分布数据，同时采用其他方式测量出各组温度分布数据对应的精确核心体温，将温度分布数据与精确核心体温相关联，建立数学模型。然后便可以通过数学模型和获得的温度分布数据计算核心体温。

此处专用处理器具体可以是TPU(高性能处理器)。TPU根据温度数据的分布情况，扣除覆盖物——温度传感阵列的影响，结合环境温度，同时考虑测量的过程中，不同时间的温度变化，最终计算出核心体温。本实施例利用人体某些局部血流对皮肤温度的影响，倒推出人体体内体温。

可选的，步骤S10之后，还包括：

判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则生成计算人体核心体温的指令，否则发出提醒信息。

本实施例中，可以将温度传感阵列的每一个微型温度感应器记为一个颗粒。血管周围的温度分布有其固有的特征，远离血管的温度呈现明显且有规律的下降趋势。也就是说，当颗粒分布于主血管周围时，其记录的温度较大的温度差异。上述预设要求在于确保温度分布数据内的数值有较大的差异分布。如果差异度过低，说明温度传感阵列覆盖的部分没有主血管流过，其测量的数据也会产生较大误差，此时需要发出提醒信息，提醒用户更换测量位置。

可选的，所述温度分布数据以阵列方式存储。

本实施例中，由于温度传感阵列的多个微型温度感应器以阵列方式排布，获得的温度分布数据也以阵列方式存储，与微型温度感应器的排布对应。

可选的，所述判断所述温度分布数据是否符合预设要求的步骤，包括：

计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则判定温度分布数据符合预设要求，否则判定温度分布数据不符合预设要求。

本实施例中，可以将温度传感阵列的每一个温度感应器记为一个颗粒。当颗粒分布于血管周围时，其记录的温度差异较大，可以获得更为精确的核心体温数值。因此，本实施例用于判断血管是否处于温度传感阵列中部或接近中部的位置。一般而言，有血管经过的区域，其温度会比其他部位的温度高一些。可以根据此一特性分析温度矩阵每一行和/或每一列的温度数据变化趋势。例如，温度矩阵中，有50％的行或列出现中部温度数据高，两端温度数据低的情况，则可判定温度传感阵列覆盖了经过血管的区域。若低于50％的比例，则认为温度传感阵列没有覆盖经过血管的区域，则判定温度分布数据不符合预设要求。

可选的，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

本实施例中，上述微型温度感应器，即为金属膜温度感应组件。温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。金属膜温度感应组件可以由经过蚀刻的铜膜或铂膜组成。当温度发生变化时，金属膜温度感应组件的电阻会发生较大变化，且电阻变化值与温度变化值成一定比例。因此可通过测量金属膜温度感应组件的电阻变化情况，间接地获取温度数据。

可选的，步骤S20包括：

以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

本实施例中，温度计算需要消耗较多的计算资源，温度传感阵列可能不具有相应的计算能力。因此，可以将温度传感阵列获得的温度分布数据发送到专门的计算设备，以获得最终需要的人体核心体温。若温度传感阵列通过数据线直接与计算设备连接，温度传感阵列需要消耗的能量通过数据线提供，则计算设备可以连续获取温度传感阵列上测得的数据。若温度传感阵列由电池供能，采用无线的方式向计算设备传送温度分布数据，则为了提高温度传感阵列的续航时间，将按一定周期间隔向计算设备发送温度分布数据。在此情形下，温度传感阵列须与计算设备建立无线连接。在一应用实例中，可采用头带或项圈的方式放置温度传感阵列所需要具有的电池及天线，使得温度传感阵列能以无线的方式向计算设备传送温度数据。在另一应用实例中，若以有线的方式连接温度传感阵列与计算设备，则连接的数据线具有电能传递功能及信号传递功能。

可选的，所述根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温的步骤之后，还包括：

将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。

本实施例中，还可以设置响应装置。响应装置可以是显示屏，也可以是声音提醒装置，或者两者兼有。当体温数值传送至响应装置，如显示屏，人们可通过显示屏直接读取温度数值。也可以设置信号提示灯，例如当体温处于正常值时，信号提示灯成绿色；当体温处于异常值时，信号提示灯成红色。

本发明提出的连续测量核心体温方法，采用温度传感阵列覆盖以血管为轴心的体表区域的方式获取一组温度数据，考虑覆盖的温度传感阵列对温度的散失产生的影响，加之血液温度的作用，会在覆盖区域形成一个受环境温度、血液温度、覆盖情况影响的温度及温度差异分布，依据这个分布，可以十分准确获取体内血流的温度，也就是体内体温。相较于现有的测量方式，测量方式更加简便和精确，可连续测量。

参照图2，本发明实施例还提出了一种连续测量核心体温装置，包括：

数据获取模块10，用于获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

温度计算模块20，用于根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

本发明实施例提供的连续测量核心体温装置最主要应用于医院或需要高级护理的场景中。该装置通过温度传感阵列获取测试人员的一组体表温度数据，然后经计算设备处理，获得测试人员的核心体温数值。计算设备可以配置为计算体温的专用设备，也可以配置为具有计算能力的服务器。

数据获取模块10中，温度传感阵列可配置为贴片形式，与测试人员的皮肤紧贴。温度传感阵列上配置有多个微型温度感应器。微型温度感应器可以是均匀排布，也可以以一定规律排列。在一实施例中，微型温度感应器的分布密度可以达到1～5个/mm²。采用微电流作用于微型温度感应器上，计算微型温度感应器的电阻率，进而获得微型温度感应器测量的温度数据。温度传感阵列一次可获取多个温度数据，将这些温度数据与微型温度感应器的位置一一对应，形成温度分布数据。温度传感阵列一般可覆盖于测试人员的躯干或头部位置。若覆盖的区域为头部，则选取测试人员的额头作为测试区域是比较适当的。

温度计算模块20中，当温度传感阵列获得温度分布数据之后，可使用专用处理器对温度分布数据进行处理，计算出人体核心体温。例如，可用上述温度传感阵列获取多组温度分布数据，同时采用其他方式测量出各组温度分布数据对应的精确核心体温，将温度分布数据与精确核心体温相关联，建立数学模型。然后便可以通过数学模型和获得的温度分布数据计算核心体温。

此处专用处理器具体可以是TPU(高性能处理器)。TPU根据温度数据的分布情况，扣除覆盖物——温度传感阵列的影响，结合环境温度，同时考虑测量的过程中，不同时间的温度变化，最终计算出核心体温。本实施例利用人体某些局部血流对皮肤温度的影响，倒推出人体体内体温。

可选的，还包括：

数据判断模块，用于判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

生成指令模块，用于若是，则生成计算人体核心体温的指令；

错误提醒模块，用于若否，则发出提醒信息。

本实施例中，可以将温度传感阵列的每一个微型温度感应器记为一个颗粒。当颗粒分布于血管周围时，其记录的温度差异较大，可以获得更为精确的核心体温数值。上述预设要求在于确保温度分布数据内的数值有较大的差异分布。如果差异度过低，说明温度传感阵列覆盖的部分没有主血管流过，其测量的数据也会产生较大误差，此时需要发出提醒信息，提醒用户更换测量位置。

可选的，所述温度分布数据以阵列方式存储。

本实施例中，由于温度传感阵列的多个微型温度感应器以阵列方式排布，获得的温度分布数据也以阵列方式存储，与微型温度感应器的排布对应。

可选的，所述数据判断模块包括：

变化趋势单元，用于计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

要求匹配单元，用于根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

判定符合单元，用于若是，则判定温度分布数据符合预设要求；

判定不符合单元，用于若否，则判定温度分布数据不符合预设要求。

本实施例中，可以将温度传感阵列的每一个温度感应器记为一个颗粒。当颗粒分布于血管周围时，其记录的温度差异较大，可以获得更为精确的核心体温数值。因此，本实施例用于判断血管是否处于温度传感阵列中部或接近中部的位置。一般而言，有血管经过的区域，其温度会比其他部位的温度高一些。可以根据此一特性分析温度矩阵每一行和/或每一列的温度数据变化趋势。例如，温度矩阵中，有50％的行或列出现中部温度数据高，两端温度数据低的情况，则可判定温度传感阵列覆盖了经过血管的区域。若低于50％的比例，则认为温度传感阵列没有覆盖经过血管的区域，则判定温度分布数据不符合预设要求。

可选的，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

本实施例中，上述微型温度感应器，即为金属膜温度感应组件。温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。金属膜温度感应组件可以由经过蚀刻的铜膜或铂膜组成。当温度发生变化时，金属膜温度感应组件的电阻会发生较大变化，且电阻变化值与温度变化值成一定比例。因此可通过测量金属膜温度感应组件的电阻变化情况，间接地获取温度数据。

可选的，温度计算模块20包括：

数据发送单元，用于以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

温度计算单元，用于通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

本实施例中，温度计算需要消耗较多的计算资源，温度传感阵列可能不具有相应的计算能力。因此，可以将温度传感阵列获得的温度分布数据发送到专门的计算设备，以获得最终需要的人体核心体温。若温度传感阵列通过数据线直接与计算设备连接，温度传感阵列需要消耗的能量通过数据线提供，则计算设备可以连续获取温度传感阵列上测得的数据。若温度传感阵列由电池供能，采用无线的方式向计算设备传送温度分布数据，则为了提高温度传感阵列的续航时间，将按一定周期间隔向计算设备发送温度分布数据。在此情形下，温度传感阵列须与计算设备建立无线连接。

在一应用实例中，可采用头带或项圈的方式放置温度传感阵列所需要具有的电池及天线，使得温度传感阵列能以无线的方式向计算设备传送温度数据。在另一应用实例中，若以有线的方式连接温度传感阵列与计算设备，则连接的数据线具有电能传递功能及信号传递功能。

可选的，参照图3，连续测量核心体温装置还包括：

响应模块30，用于将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。

本实施例中，还可以设置响应装置。响应装置可以是显示屏，也可以是声音提醒装置，或者两者兼有。当体温数值传送至响应装置，如显示屏，人们可通过显示屏直接读取温度数值。也可以设置信号提示灯，例如当体温处于正常值时，信号提示灯成绿色；当体温处于异常值时，信号提示灯成红色。

本发明提出的连续测量核心体温装置，采用温度传感阵列覆盖以血管为轴心的体表区域的方式获取一组温度数据，考虑覆盖的温度传感阵列对温度的散失产生的影响，加之血液温度的作用，会在覆盖区域形成一个受环境温度、血液温度、覆盖情况影响的温度及温度差异分布，依据这个分布，可以十分准确获取体内血流的温度，也就是体内体温。相较于现有的测量方式，测量方式更加简便和精确，可连续测量。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种连续测量核心体温方法，其特征在于，包括：

温度传感阵列获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

2.根据权利要求1所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述温度传感阵列获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据的步骤之后，还包括：

判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则生成计算人体核心体温的指令，否则发出提醒信息。

3.根据权利要求2所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述温度分布数据以阵列方式存储。

4.根据权利要求3所述的连续测量核心体温的方法，其特征在于，所述判断所述温度分布数据是否符合预设要求的步骤，包括：

计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

若是，则判定温度分布数据符合预设要求，否则判定温度分布数据不符合预设要求。

5.根据权利要求1所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。

6.根据权利要求5所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

7.根据权利要求1所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温的步骤包括：

以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

8.根据权利要求1所述的连续测量核心体温方法，其特征在于，所述根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温的步骤之后，还包括：

将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。

9.一种连续测量核心体温装置，其特征在于，包括：

数据获取模块，用于获取头颈或躯体位置的主血管对应的体表指定区域的温度分布数据，所述主血管为距离皮肤1～3mm的动脉或静脉；

温度计算模块，用于根据所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

10.根据权利要求9所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，还包括：

数据判断模块，用于判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

生成指令模块，用于若是，则生成计算人体核心体温的指令；

错误提醒模块，用于若否，则发出提醒信息。

11.根据权利要求10所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，所述温度分布数据以阵列方式存储。

12.根据权利要求11所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，所述数据判断模块包括：

变化趋势单元，用于计算所述以阵列方式存储的温度分布数据的每一行和/或每一列的温度数据变化趋势；

要求匹配单元，用于根据所述温度数据变化趋势判断所述温度分布数据是否符合预设要求；

判定符合单元，用于若是，则判定温度分布数据符合预设要求；

判定不符合单元，用于若否，则判定温度分布数据不符合预设要求。

13.根据权利要求9所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，所述温度传感阵列包括柔性线路板以及柔性线路板上印制的多个金属膜温度感应组件。

14.根据权利要求13所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，所述金属膜温度感应组件包括铜膜温度感应组件或铂膜温度感应组件。

15.根据权利要求9所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，所述温度计算模块包括：

数据发送单元，用于以无线或有线的方式将所述温度分布数据发送到计算设备；

温度计算单元，用于通过所述计算设备处理所述温度分布数据，计算出人体核心体温。

16.根据权利要求9所述的连续测量核心体温装置，其特征在于，还包括：

响应模块，用于将所述人体核心体温发送至响应装置，以使所述响应装置响应所述人体核心体温而发出提醒信号，所述提醒信号包括显示体温数值、设备外壳的颜色显示、声音提醒、声音节奏提醒中的一种或多种。