CN111184505A - 一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪及其实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗设备技术领域，公开了一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪及其实现方法，采用四个温度传感器分别设置于人体左足和右足的足背以及趾间，将对应部位的温度信号转换成电信号传递至微处理器；微处理器将四个温度传感器的电信号转换成温度值，并判断所检测到的温度值是否满足预设的报警阈值范围；在温度值不满足温度阈值范围时，向报警器发出报警信号。本发明的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪成本较低、体积小、操作简便，方便患者自我监测，有利于早发现，早治疗，避免足部溃疡的进一步发生发展；可以实现一旦下肢末梢皮温超出小于等于28℃或大于等于32℃或两侧足相对应部位局部温差大于等于2.2℃时，报警器均会出现报警提示信号。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪及其实现方法。
背景技术
随着老龄化的加剧和生活方式的改变，糖尿病及其慢性并发症的患病率在中国和亚洲发展中国家快速增长，己成为危害公众健康的主要非感染性疾病之一，所引起的许多严重慢性并发症(如糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、糖尿病性外周动脉病变及糖尿病足)己经成为肾功能衰竭、失明、截肢和心脑血管病的主要原因。
当前，糖尿病发病率呈逐渐增加趋势，我国成人糖尿病发病率高达11.6％，12％～25％的患者可并发下肢缺血，9％可发生糖尿病足溃疡。糖尿病患者不仅出现周围动脉硬化、钙化和狭窄，还伴发微血管病变和微循环障碍，使下肢血流量减少，组织缺氧和营养成分供给不足，出现下肢发凉、疼痛和间歇性跛行，严重供血不足者可致溃疡、肢体坏疽。糖尿病下肢缺血是引起溃疡、截肢和死亡的主要原因，具有发病率高、致残率高、致死率高和治愈率低的特点。我国50岁以上糖尿病LEAD的患病率为21.2％，且随着年龄增加患病率也随之增加，单纯下肢血管病变引起的DFU约占24％。
糖尿病性外周动脉病变以及糖尿病足溃疡截肢患者的临床预后不良往往给患者及其家庭带来巨大灾难，这不仅严重影响糖尿病患者的生活质量，而且给个人、社会和国家医疗保健带来了沉重的负担。糖尿病性外周动脉病变和糖尿病足溃疡临床上处理非常棘手的疾病，如何及时有效地发现和预防糖尿病足溃疡也是一个世界性的医疗难题。
发明内容
基于以上问题，本发明提供一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪及其实现方法，通过四个温度传感器探测患者下肢末梢皮温及两侧足趾间温度，通过微处理器进行智能判断是否存在足溃疡风险，从而实现监测预警功能。本发明的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪成本相对较低、体积小、操作简便，可以方便患者自我监测，从而有利于早发现，早治疗，避免足部溃疡的进一步发生发展。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，包括微处理器、报警器、电源和四个温度传感器，四个温度传感器均与微处理器的信号输入端通讯连接，报警器与微处理器的信号输出端电性连接；
四个温度传感器分别设置于人体左足和右足的足背以及左足和右足的趾间，用于将对应部位的温度信号转换成电信号并传递至微处理器；
微处理器用于将四个温度传感器传递的电信号转换成温度值；微处理器内还预设有温度报警阈值范围，微处理器用于判断四个温度传感器所检测到的温度值是否满足报警阈值范围，并在探测到的温度值不满足温度阈值范围时，向报警器发出报警信号；
报警器用于在接收到微处理器传递的报警提示信号后，发出报警提示信号；
电源用于为微处理器提供工作电流。
进一步地，微处理器的输出端还连接有用于显示四个温度传感器所检测到的温度值的显示器。
进一步地，电源为可充电蓄电池。
进一步地，报警器为LED指示灯或蜂鸣器。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪的实现方法，包括如下步骤：
S1、预设报警阈值范围，四个温度传感器的探测到的温度值需同时满足如下报警阈值范围：
a、四个温度传感器所探测到的温度均大于28℃且小于32℃；
b、检测左足与右足的足背温度的两个温度传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
c、检测左足与右足的趾间温度的两个传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
S2、将四个温度传感器中的两个分别贴设于人体左足和右足的足背上，另外两个温度传感器分别贴设于人体左足和右足的两个趾间；
S3、接通将微处理器与电源接通，对人体温度实时监测；
S4、微处理器对四个温度传感器所探测到的温度进行计算，当四个温度传感器所探测到的温度值之间的关系同时满足步骤S1中的a、b、c三个条件，则判定足部温度正常；否则判定足部温度异常，此时微处理器向报警器发送报警信号，报警器接收到报警信号后，发出报警提示信号。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明通过四个温度传感器探测患者下肢末梢皮温及两侧足趾间温度，通过微处理器进行智能判断是否存在足溃疡风险，从而实现监测预警功能；
2)本发明相较于传统的糖尿病足温监测仪，可以实现一旦下肢末梢皮温超出小于等于28℃或大于等于32℃或两侧足相对应部位局部温差大于等于2.2℃时，报警器均会出现报警提示信号；
3)本发明的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪具有电路元件并不复杂、成本相对较低、体积小、操作简便等特点，可以方便患者自我监测，从而有利于早发现，早治疗，避免足部溃疡的进一步发生发展。
附图说明
图1为实施例1和实施例2中的糖尿病足性外周动脉病变温度监测仪组成结构示意图；
图2为实施例2中温度判定算法逻辑流程图；
图3为实施例2中温度传感器DS18B20的内部电路结构示意图；
图4为实施例2中微处理器PIC18F8620的内部电路结构示意图；
图5为实施例2中温度传感器与微处理器的连接示意图；
图6为实施例2中LCD显示器的内部电路结构及其与微处理器的连接示意图；
图7为实施例2中蜂鸣器与微处理器的连接示意图；
其中：1、微处理器；2、蜂鸣器；3、显示器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
参见图1，一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，包括微处理器1、报警器、电源和四个温度传感器，四个温度传感器均与微处理器1的信号输入端通讯连接，报警器与微处理器1的信号输出端电性连接；
四个温度传感器分别设置于人体左足和右足的足背以及左足和右足的趾间，用于将对应部位的温度信号转换成电信号并传递至微处理器1；
微处理器1用于将四个温度传感器传递的电信号转换成温度值；微处理器1内还预设有温度报警阈值范围，微处理器1用于判断四个温度传感器所检测到的温度值是否满足报警阈值范围，并在探测到的温度值不满足温度阈值范围时，向报警器发出报警信号；
报警器用于在接收到微处理器1传递的报警提示信号后，发出报警提示信号；
电源用于为微处理器1提供工作电流。
在本实施例中，四个温度传感器分别设置于人体左足和右足的足背以及趾间，微处理器1接通电源后，四个温度传感器将对应部位的温度信号转换成电信号并传递至微处理器1；微处理器1将四个温度传感器的电信号转换成温度值，并判断四个温度传感器所检测到的温度值是否满足预设的报警阈值范围，并在温度值不满足温度阈值范围时，向报警器发出报警信号；报警器在接收到微处理器1传递的报警信号后，发出报警提示信号。患者在观察到报警提示信号后，可快速就医，有利于早发现，早治疗，避免足部溃疡的进一步发生发展。
微处理器1的输出端还连接有用于显示四个温度传感器所检测到的温度值的显示器3。通过显示器3对所探测的到温度值进行时时显示，方便患者对足背温度及趾间温度进行直观的观察，有利于糖尿病足的早期预警；提醒患者及时到医院就诊，或早期进行护理干颈，有效护足，经常进行足部按摩，改善足部血液循环等，有利于预防循环障碍的进一步发展，减少或延缓并发症的发生和发展。
电源为可充电蓄电池，采用蓄电池对微处理器1进行供电，方便患者随身携带糖尿病性外周动脉病变温度监测仪；本实施例选用的蓄电池为可充电蓄电池，可以在蓄电池电量较低时对蓄电池进行充电，实现电源的循环使用。
报警器为LED指示灯或蜂鸣器2，LED指示灯可发出报警提示光线，蜂鸣器2可在接收到微处理器1的报警信号后发出报警提示蜂鸣声，两种报警方式可任选其一，也可以同时使用。
实施例2：
参见图1-3，一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪的实现方法，包括如下步骤：
S1、预设报警阈值范围，四个温度传感器的探测到的温度值需同时满足如下报警阈值范围：
a、四个温度传感器所探测到的温度均大于28℃且小于32℃；
b、检测左足与右足的足背温度的两个温度传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
c、检测左足与右足的趾间温度的两个传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
S2、将四个温度传感器中的两个分别贴设于人体左足和右足的足背上，另外两个温度传感器分别贴设于人体左足和右足的两个趾间；
S3、接通将微处理器1与电源接通，对人体温度实时监测；
S4、微处理器1对四个温度传感器所探测到的温度进行计算，当四个温度传感器所探测到的温度值之间的关系同时满足步骤S1中的a、b、c三个条件，则判定足部温度正常；否则判定足部温度异常，此时微处理器1向报警器发送报警信号，报警器接收到报警信号后，发出报警提示信号。
本实施例中的四个温度传感器采用温度传感器组A1和A2分别对左足足背和趾间两点的温度采集，温度传感器组B1和B2分别对右足足背和趾间两点的温度采集；采用LCD显示器3对测量的温度进行实时显示，采用蜂鸣器2在温度不符合预设值是进行蜂鸣报警。各个温度传感器分别将两足的温度信号变为电信号，送至微处理器1进行处理。微处理器1通过换算将电信号值转换成相应的温度数值并控制LCD显示器3完成显示，同时微处理器1根据图2中设计的温度判定算法，判定足部皮肤温度是否异常，如有异常，可通过LCD显示器3和蜂鸣器2向用户作提示。在图2中，TA1，TA2，TB1，TB2分别对应相应编号温度传感器的温度。首先判定四个采集的温度值是否介于预设值之间(本实施例中预设最大值为32℃，最小值为28℃)，然后判定左、右足对应部位温度测量点的温度差是否小于预设值(本实施例中该预设值为2.2℃)。当且仅当采集的温度值满足以上两个条件时，判定足部皮肤温度正常，否则都判定为异常。
本实施例中采用单总线温度传感器DS18B20为核心，以PIC18F8620为微处理器1设计了结构简单、测温准确、具有一定控制功能的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪。
DS18B20是美国DALLAS公司的最新的单线数字温度传感器，其内部结构如图3所示，它的体积更小、适用电压更宽、更经济；且DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念量温度范围为－55～+125℃，在－10～+85℃范围内，精度为±0.1℃，现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量；该温度传感器支持3V-5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且该温度传感器的成本低，体积小，便于患者随身携带；糖尿病性外周动脉病变温度监测仪的生产可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。此外，DS18B20可以程序设定9-12位的分辨率，精度为±0.1℃；分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。
PIC18F8620是美国Microchip公司的高性能微处理器1，该产品采用64引脚封装，配置64K闪存程序存储器，该器件内置模数转换器、比较器、USART、I2C和SPI等接口，广泛的应用于消费电子、家电、医疗和工业领域。该芯片具有高可靠性和低功耗，方便的用于各种便携式仪器设计。
综上，本发明所设计的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪处理功能强、测量精度高、温度分辨能力可达0.1℃，同时速度快，比水银式温度计检测要快得多。采用双测温探头比较双侧肢体的末梢及局部温度差和温度范围，可以实现一旦下肢末梢皮温超出≥32℃、≤28℃或/和双侧足相对应部位局部温差≥2.2℃报警器均会出现报警。简化的报警器可以在超出设定的范围报警，电路元件并不复杂，成本相对较低，体积小、操作简便等特点可以方便患者自我监测，从而有利于早发现，早治疗，避免足部溃疡的进一步发生发展，起到早期预警作用。病人经常进行自我感觉功能检查，一旦发现皮温异常情况(≥32℃或≤28℃)应引起高度重视，及时到医院就诊，可望避免或推迟并发症的发生，也有利于降低糖尿病性外周动脉病变和糖尿病足的疾病负担。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，其特征在于：包括微处理器(1)、报警器、电源和四个温度传感器，四个所述温度传感器均与微处理器(1)的信号输入端通讯连接，所述报警器与微处理器(1)的信号输出端电性连接；
四个所述温度传感器分别设置于人体左足和右足的足背以及左足和右足的趾间，用于将对应部位的温度信号转换成电信号并传递至微处理器(1)；
所述微处理器(1)用于将四个所述温度传感器传递的电信号转换成温度值；所述微处理器(1)内还预设有温度报警阈值范围，所述微处理器(1)用于判断四个温度传感器所检测到的温度值是否满足报警阈值范围，并在探测到的温度值不满足温度阈值范围时，向报警器发出报警信号；
所述报警器用于在接收到微处理器(1)传递的报警提示信号后，发出报警提示信号；
所述电源用于为微处理器(1)提供工作电流。
2.根据权利要求1所述的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，其特征在于：所述微处理器(1)的输出端还连接有用于显示四个温度传感器所检测到的温度值的显示器(3)。
3.根据权利要求1所述的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，其特征在于：所述电源为可充电蓄电池。
4.根据权利要求1所述的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，其特征在于：所述报警器为LED指示灯或蜂鸣器(2)。
5.一种糖尿病性外周动脉病变温度监测仪的实现方法，该方法基于权利要求1-4任意一项所述的糖尿病性外周动脉病变温度监测仪，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预设报警阈值范围，四个所述温度传感器的探测到的温度值需同时满足如下报警阈值范围：
a、四个温度传感器所探测到的温度均大于28℃且小于32℃；
b、检测左足与右足的足背温度的两个温度传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
c、检测左足与右足的趾间温度的两个传感器所探测到的温度之间的差值小于2.2℃；
S2、将四个温度传感器中的两个分别贴设于人体左足和右足的足背上，另外两个温度传感器分别贴设于人体左足和右足的两个趾间；
S3、接通将微处理器(1)与电源接通，对人体温度实时监测；
S4、微处理器(1)对四个温度传感器所探测到的温度进行计算，当四个温度传感器所探测到的温度值之间的关系同时满足步骤S1中的三个条件，则判定足部温度正常；否则判定足部温度异常，此时微处理器(1)向报警器发送报警信号，报警器接收到报警信号后，发出报警提示信号。
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| CN105455785A (zh) * | 2014-09-11 | 2016-04-06 | 菱光科技股份有限公司 | 可早期侦测糖尿病足血液循环病变的电子装置 |
| EP3020298A1 (de) * | 2014-11-11 | 2016-05-18 | Otto-von-Guericke Universität Magdeburg Medizinische Fakultät | Einrichtung zur diagnostik von durchblutungsstörungen und sich ausbildender entzündungen bei füssen von patienten mit diabetes |
| CN108697341A (zh) * | 2015-12-16 | 2018-10-23 | 塞仁护理公司 | 用于检测足部炎症的系统和方法 |
-
2020
- 2020-01-08 CN CN202010016954.7A patent/CN111184505A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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