CN111296964A - 智能型医用复温裤 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型医用复温裤，包括电源模块、智能变温控制模块和复温裤模块；所述智能变温控制模块包括：PI膜加热模块、恒温变温和报警器模块以及电路控制板；所述复温裤模块包括束带、魔术粘贴条和绒布块，所述复温裤整体呈平底裤状，其中，所述绒布块设置在所述复温裤的裤腿处，所述复温裤的裤裆呈裸露状，所述魔术粘贴条设置于所述束带上，所述PI膜加热模块连接于所述绒布块与所述恒温变温和报警器模块连接，并传导所述电路控制板传输的温度；所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块分别与所述电路控制板连接；所述装置设置于患者大腿根部远离胸壁心电电极片，因此对动态心电图的波形和速率几乎不造成影响。

Description

智能型医用复温裤
技术领域
本发明涉及医用领域，具体涉及一种智能型医用复温裤。
背景技术
由于在体外循环心脏直视手术后或深低温停循环大手术后，患者的体温复温困难，以及人体在休克晚期时全身外周血管代偿性收缩，从而导致人体体温不升的缘故；人体因为长时间处于低温状态，从而产生很多不利影响，这些对人体不利的影响主要包括：(1)降低心脏神经的传导，减弱心肌收缩力，增加外周血管阻力，严重者可能会导致心室纤颤而死亡；(2)加剧全身炎症反应；(3)降低全身酶学系统活性；(4)抑制免疫功能；(5)体内酸性代谢产物堆积，引起代谢性酸中毒；(6)增加血液粘稠度，容易形成血栓等。
因此在临床上大手术后或严重休克晚期体温不升的时候，常用的处理方法是将热水袋或热水瓶放在人体四肢大血管部位进行热敷，或者是使用电热毯或变温毯进行人体复温。但是使用热敷的效果不佳，易导致病人烫伤；而使用电热毯和变温毯最大的缺点就是会对患者的心电监护产生干扰，但是这类患者均处于危重症状态，因此心电监护极为重要，尤其是需要通过心电图波形的改变来判断患者是否有严重心律失常或心肌缺血表现，如果心电监护长时间受到干扰，将导致患者处于更严重的危险之中，因此发明一种既能恢复人体体温又不会对患者的心电监护产生影响的装置是目前需要进行研究的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何在对大手术后或者严重休克晚期体温不升，复温困难的患者进行复温从而对患者的身体进行保护的同时不会对患者的心电监护等产生干扰的问题，目的在于提供一种智能型医用复温裤放置在大腿根部，以解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
智能型医用复温裤，包括电源模块、智能变温控制模块和复温裤模块；
所述智能变温控制模块包括：PI膜加热模块、恒温变温和报警器模块以及电路控制板；
所述复温裤模块包括束带、魔术粘贴条和绒布块，所述复温裤整体呈平底裤状，其中，所述绒布块设置在所述复温裤的裤腿处，所述裤腿贴近于人体解剖部位腹股沟即大腿根部大血管处，所述复温裤的裤裆呈裸露状，暴露人体会阴处，便于手术导尿和安置肛温测温探头；
所述魔术粘贴条设置于所述束带上，所述束带设置于所述复温裤裤头和大腿根部；
所述电源模块向所述智能变温控制模块进行电源输送；
所述PI膜加热模块连接于所述绒布块与所述恒温变温和报警器模块连接，并传导所述电路控制板传输的温度；
所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块分别与所述电路控制板连接；
所述电路控制板接收所述电源模块传输的电源并对所述电压进行降压，将降压后的电压传输给所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块；
所述电路控制板接收所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块传输的信号，并根据接收到的信号对所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块发送控制信号进行控制；
所述PI膜加热模块接收所述控制信号进行相应的加热操作；
所述恒温变温和报警器模块接收所述控制信号进行相应的温度变化操作。
本发明将电源模块和智能变温控制模块与复温裤进行结合，在复温裤本身具有一定的保温效果且方便与人体接触的基础上利用恒温变温和报警器模块中的温度传感器对人体的体温进行实时检测，所述电路控制板通过接收所述温度传感器传输的温度进行相关操作，比如温度的调节控制或者加热；
本发明中将用于加热的PI膜加热片缝入复温裤的绒布块中，避免了PI膜加热片与人体的直接接触，且所述绒布块设置于患者大腿根部大血管处，并用两根魔术贴收紧，使加热模块部位与大腿根部大血管能更加紧密接触，达到更好的加热和保温效果，且远离胸部心电电极片，不会对心电监护造成干扰，开发制作的费用低廉，易于大量使用。
进一步的，所述电源模块包括三孔插头；
所述电源模块包括三孔插头用于输入电源给所述智能变温控制模块。
本发明所采用的输入电源是三孔插头，电源电压为市电220V AC，但不同的器件之间需要的不同的供电电压；除了这些器件之外，电路控制板的逻辑电路需要大量使用+12VDC。因此，为保证每个器件都有正常的供电电压，需要将220V AC转成+12VDC，+12VDC转成+5VDC，+5VDC转成+3.3VDC，因此需要电压降压模块完成不同电压的转化。
进一步的，所述PI膜加热模块包括开关与温度调节器及PI膜加热片；
所述PI膜加热片分别连接所述绒布块及所述电路控制板；
所述开关与温度调节器与所述电路控制板连接。
进一步的，所述PI膜加热片缝制在位于大腿根部处的所述复温裤裤脚内面及绒布块之间；
所述PI膜加热片通过导线与所述电路控制板连接。
进一步的，所述恒温变温和报警器模块包括温度传感器和报警器；
所述温度传感器分别连接于所述绒布块内的PI膜加热片和所述电路控制板；
所述报警器与所述电路控制板连接。
本发明的一具体实施例中将所述PI膜加热片缝入绒布块与复温裤裤脚内面之间，将所述温度传感器嵌入绒布块中，所述PI膜加热片的两端分别与电路控制板的2个输出口进行连接；所述开关与温度调节器(4个档：开关、睡眠、中温和高温)通过与其他模块的配合进行不同类型的温度的调节以达到保证患者身体温度需求的目的。
进一步的，所述电路控制板包括电压降压模块、三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块、PWM驱动变温控制电路模块、温度传感器通讯模块、总控芯片控制电路模块和报警器电路模块。
进一步的，所述三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块和PWM驱动变温控制电路模块依次连接；
所述PWM驱动变温控制电路模块与所述PI膜加热模块连接。
进一步的，所述矩形波发生电路模块、总控芯片控制电路模块和温度传感器通讯模块依次连接；
所述温度传感器通讯模块与所述恒温变温和报警器模块连接。
进一步的，所述复温裤的材质为弹力棉布。
本发明中所述PI膜加热模块达到加热的目的主要与三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块、PWM驱动变温控制电路模块以及开关与温度调节器有关，其中，三角波脉冲发生电路模块输出幅值在1.45V～4.0V之间的三角波，开关与温度调节器实质上是一个10K直滑推子可调电位器。
因此其工作原理为：
当开关与温度调节器处于“断开”状态时，此时电位器R12的阻值为0Ω，比较器LM339的正向输入端输入电压为0.8V左右，低于三角波的幅值，则此时输出为0，开关管M1完全关闭，+12V的电源不对PI膜加热片加热。
当开关与温度调节器往上拨动处于“睡眠”状态时，R12的阻值大约为2KΩ，比较器LM339的正向输入端输入电压为1.8V左右，在PWM驱动变温控制电路中，PWM波的占空比大约为10％，+12V电源对PI膜加热片微弱加热。
当开关与温度调节器往上拨动处于“中温(37-45℃)”状态和“高温(45-50℃)”状态时，R12的阻值变大，在PWM驱动变温控制电路中，PWM波的占空比增大，开关管M1开通的时间变长，+12V的电源对PI膜加热片加热时间变长，复温裤的温度升高。
在本发明中，开关与温度调节器的4个档：开关、睡眠、中温和高温所对应的温度分别为：睡眠状态对应37℃、中温状态对应37-45℃、高温状态对应45-50℃。
将所述温度传感器嵌入到绒布块中，以达到实时监测复温裤的温度；
不同工作模式下的工作原理包括：
以变温裤的“高温”模式为例，其工作原理如下：
用户把开关与温度调节器调至“高温”模式，PWM驱动变温控制电路驱动开关管M1，+12V的电源开始对PI膜加热片加热，温度开始上升；
总控芯片采集PA8管脚的电压，经过AD转换，明白用户使系统处于了“高温”模式，于是将温度阈值变量设置为50℃；
温度传感器与总控芯片进行通讯，实时监测绒布块内的温度，将温度值传给总控芯片；
当温度值刚好大于50℃时，总控芯片的PB14管脚输出高电平，最终开关管M1完全关闭，+12V的电源对PI膜加热片停止加热，此外，PB15管脚输出时长为1s的高电平信号，报警器响1s，提示用户已达设置的温度；
停止加热后，温度会慢慢降低，当温度值刚好降至45℃时，总控芯片的PB14管脚输出低电平，+12V的电源继续对PI膜加热片加热；
重复步骤3～5，这样，在“高温”模式下复温裤的温度一直保持在45-50℃左右。
当用户将“高温”模式拨至“睡眠”模式时，其工作原理如下：
1)高温模式下复温裤的温度一直保持在45-50℃左右，当用户拨至“睡眠”模式时，总控芯片采集PA8管脚的电压，经过AD转换，明白用户使系统处于“睡眠”模式，于是将温度阈值变量设置为37℃；
2)由于温度值大于37℃时，总控芯片的PB14管脚输出高电平，最终开关管M1完全关闭，+12V的电源对PI膜加热片不加热；此外，PB15管脚输出时长为1s的高电平信号，报警器响1s，提示用户已达设置的温度；
3)不加热复温裤的温度会慢慢降低，当温度值刚好降至37℃时，总控芯片的PB14管脚输出低电平，+12V的电源继续对PI膜加热片微弱加热；
4)重复步骤2～3，这样，在“睡眠”模式下复温裤的温度一直保持在36.5-37℃(人体自然温度)。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种智能型医用复温裤，所述装置设置于患者大腿根部远离胸壁心电电极片，因此对动态心电图的波形和速率几乎不造成影响；
2、本发明一种智能型医用复温裤，所述装置进行加温后的血流通过股动脉供应患者下肢远端，让下肢远端血液经加温后通过股静脉回流到心脏，经过动静脉来回两次在大腿根部加温，可快速提升了全身血液温度达到复温的目的；
3、本发明一种智能型医用复温裤，所述装置进行加温后的静脉血液通过下肢、腹部脏器(肝、胰、脾及胃肠道)回流到达心脏，可以将酸性代谢产物尽快通过肾脏和肝脏排泄与解毒。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明整体结构框图；
图2为本发明恒温变温和报警器模块及电路控制板连接电路图；
图3为本发明PI膜加热片加热的电路图；
图4为本发明220V AC转+310V DC的电路图；
图5为本发明+310V DC转+12V DC的电路图；
图6为本发明+12VDC转成+5VDC及+5VDC转成+3.3VDC电路图。
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
智能型医用复温裤，包括电源模块、智能变温控制模块和复温裤模块；
所述智能变温控制模块包括：PI膜加热模块、恒温变温和报警器模块以及电路控制板；
所述复温裤模块包括束带、魔术粘贴条和绒布块，所述复温裤整体呈平底裤状，其中，所述绒布块设置在所述复温裤的裤腿处，所述裤腿贴近于人体解剖部位腹股沟即大腿根部大血管处，所述复温裤的裤裆呈裸露状，暴露人体会阴处，便于手术导尿和安置肛温测温探头；
所述魔术粘贴条设置于所述束带上，所述束带设置于所述复温裤裤头和大腿根部；
所述电源模块向所述智能变温控制模块进行电源输送；
所述PI膜加热模块连接于所述绒布块与所述恒温变温和报警器模块连接，并传导所述电路控制板传输的温度；
所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块分别与所述电路控制板连接；
所述电路控制板接收所述电源模块传输的电源并对所述电压进行降压，将降压后的电压传输给所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块；
所述电路控制板接收所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块传输的信号，并根据接收到的信号对所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块发送控制信号进行控制；
所述PI膜加热模块接收所述控制信号进行相应的加热操作；
所述恒温变温和报警器模块接收所述控制信号进行相应的温度变化操作。
本发明将电源模块和智能变温控制模块与复温裤进行结合，在复温裤本身具有一定的保温效果且方便与人体接触的基础上利用恒温变温和报警器模块中的温度传感器对人体的体温进行实时检测，所述电路控制板通过接收所述温度传感器传输的温度进行相关操作，比如温度的调节控制或者加热；
本发明中将用于加热的PI膜加热片缝入复温裤的绒布块中，避免了PI膜加热片与人体的直接接触，且所述绒布块设置于患者大腿根部大血管处，并用两根魔术贴收紧，使加热模块部位与大腿根部大血管能更加紧密接触，达到更好的加热和保温效果，且远离胸部心电电极片，不会对心电监护造成干扰，开发制作的费用低廉，易于大量使用。
进一步的，所述电源模块包括三孔插头；
所述电源模块包括三孔插头用于输入电源给所述智能变温控制模块。
本发明所采用的输入电源是三孔插头，电源电压为市电220V AC，但不同的器件之间需要的不同的供电电压；除了这些器件之外，电路控制板的逻辑电路需要大量使用+12VDC。因此，为保证每个器件都有正常的供电电压，需要将220V AC转成+12VDC，+12VDC转成+5VDC，+5VDC转成+3.3VDC，因此需要电压降压模块完成不同电压的转化。
进一步的，所述PI膜加热模块包括开关与温度调节器及PI膜加热片；
所述PI膜加热片分别连接所述绒布块及所述电路控制板；
所述开关与温度调节器与所述电路控制板连接。
进一步的，所述PI膜加热片缝制在位于大腿根部处的所述复温裤裤脚内面及绒布块之间；
所述PI膜加热片通过导线与所述电路控制板连接。
进一步的，所述恒温变温和报警器模块包括温度传感器和报警器；
所述温度传感器分别连接于所述绒布块内的PI膜加热片和所述电路控制板；
所述报警器与所述电路控制板连接。
本发明的一具体实施例中将所述PI膜加热片缝入绒布块与复温裤裤脚内面之间，将所述温度传感器嵌入绒布块中，所述PI膜加热片的两端分别与电路控制板的2个输出口进行连接；所述开关与温度调节器(4个档：开关、睡眠、中温和高温)通过与其他模块的配合进行不同类型的温度的调节以达到保证患者身体温度需求的目的。
进一步的，所述电路控制板包括电压降压模块、三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块、PWM驱动变温控制电路模块、温度传感器通讯模块、总控芯片控制电路模块和报警器电路模块。
进一步的，所述三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块和PWM驱动变温控制电路模块依次连接；
所述PWM驱动变温控制电路模块与所述PI膜加热模块连接。
进一步的，所述矩形波发生电路模块、总控芯片控制电路模块和温度传感器通讯模块依次连接；
所述温度传感器通讯模块与所述恒温变温和报警器模块连接。
进一步的，所述复温裤的材质为弹力棉布。
本发明中所述PI膜加热模块达到加热的目的主要与三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块、PWM驱动变温控制电路模块以及开关与温度调节器有关，其中，三角波脉冲发生电路模块输出幅值在1.45V～4.0V之间的三角波，开关与温度调节器实质上是一个10K直滑推子可调电位器。
因此其工作原理为：
当开关与温度调节器处于“断开”状态时，此时电位器R12的阻值为0Ω，比较器LM339的正向输入端输入电压为0.8V左右，低于三角波的幅值，则此时输出为0，开关管M1完全关闭，+12V的电源不对PI膜加热片加热。
当开关与温度调节器往上拨动处于“睡眠”状态时，R12的阻值大约为2KΩ，比较器LM339的正向输入端输入电压为1.8V左右，在PWM驱动变温控制电路中，PWM波的占空比大约为10％，+12V电源对PI膜加热片微弱加热。
当开关与温度调节器往上拨动处于“中温(37-45℃)”状态和“高温(45-50℃)”状态时，R12的阻值变大，在PWM驱动变温控制电路中，PWM波的占空比增大，开关管M1开通的时间变长，+12V的电源对PI膜加热片加热时间变长，复温裤的温度升高。
在本发明中，开关与温度调节器的4个档：开关、睡眠、中温和高温所对应的温度分别为：睡眠状态对应37℃、中温状态对应37-45℃、高温状态对应45-50℃。
将所述温度传感器嵌入到绒布块中，以达到实时监测复温裤的温度；
不同工作模式下的工作原理包括：
以变温裤的“高温”模式为例，其工作原理如下：
用户把开关与温度调节器调至“高温”模式，PWM驱动变温控制电路驱动开关管M1，+12V的电源开始对PI膜加热片加热，温度开始上升；
总控芯片采集PA8管脚的电压，经过AD转换，明白用户使系统处于了“高温”模式，于是将温度阈值变量设置为50℃；
温度传感器与总控芯片进行通讯，实时监测绒布块内的温度，将温度值传给总控芯片；
当温度值刚好大于50℃时，总控芯片的PB14管脚输出高电平，最终开关管M1完全关闭，+12V的电源对PI膜加热片停止加热，此外，PB15管脚输出时长为1s的高电平信号，报警器响1s，提示用户已达设置的温度；
停止加热后，温度会慢慢降低，当温度值刚好降至45℃时，总控芯片的PB14管脚输出低电平，+12V的电源继续对PI膜加热片加热；
重复步骤3～5，这样，在“高温”模式下复温裤的温度一直保持在45-50℃左右。
当用户将“高温”模式拨至“睡眠”模式时，其工作原理如下：
1)高温模式下复温裤的温度一直保持在45-50℃左右，当用户拨至“睡眠”模式时，总控芯片采集PA8管脚的电压，经过AD转换，明白用户使系统处于“睡眠”模式，于是将温度阈值变量设置为37℃；
2)由于温度值大于37℃时，总控芯片的PB14管脚输出高电平，最终开关管M1完全关闭，+12V的电源对PI膜加热片不加热；此外，PB15管脚输出时长为1s的高电平信号，报警器响1s，提示用户已达设置的温度；
3)不加热复温裤的温度会慢慢降低，当温度值刚好降至37℃时，总控芯片的PB14管脚输出低电平，+12V的电源继续对PI膜加热片微弱加热；
4)重复步骤2～3，这样，在“睡眠”模式下复温裤的温度一直保持在36.5-37℃(人体自然温度)。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.智能型医用复温裤，其特征在于，包括电源模块、智能变温控制模块和复温裤模块；
所述智能变温控制模块包括：PI膜加热模块、恒温变温和报警器模块以及电路控制板；
所述复温裤模块包括束带、魔术粘贴条和绒布块，所述复温裤整体呈平底裤状，其中，所述绒布块设置在所述复温裤的裤腿处，所述裤腿贴近于人体解剖部位腹股沟即大腿根部大血管处，所述复温裤的裤裆呈裸露状，暴露人体会阴处，便于手术导尿和安置肛温测温探头；
所述魔术粘贴条设置于所述束带上，所述束带设置于所述复温裤裤头和大腿根部；
所述电源模块向所述智能变温控制模块进行电源输送；
所述PI膜加热模块连接于所述绒布块与所述恒温变温和报警器模块连接，并传导所述电路控制板传输的温度；
所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块分别与所述电路控制板连接；
所述电路控制板接收所述电源模块传输的电源并对所述电压进行降压，将降压后的电压传输给所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块；
所述电路控制板接收所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块传输的信号，并根据接收到的信号对所述PI膜加热模块及恒温变温和报警器模块发送控制信号进行控制；
所述PI膜加热模块接收所述控制信号进行相应的加热操作；
所述恒温变温和报警器模块接收所述控制信号进行相应的温度变化操作。
2.根据权利要求1所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述电源模块包括三孔插头；
所述所述电源模块包括三孔插头用于输入电源给所述智能变温控制模块。
3.根据权利要求1所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述PI膜加热模块包括开关与温度调节器及PI膜加热片；
所述PI膜加热片分别连接所述绒布块及所述电路控制板；
所述开关与温度调节器与所述电路控制板连接。
4.根据权利要求3所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述PI膜加热片缝制在位于大腿根部处的所述复温裤裤脚内面及绒布块之间；
所述PI膜加热片通过导线与所述电路控制板连接。
5.根据权利要求1所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述恒温变温和报警器模块包括温度传感器和报警器；
所述温度传感器分别连接于所述绒布块内的PI膜加热片和所述电路控制板；
所述报警器与所述电路控制板连接。
6.根据权利要求1所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述电路控制板包括电压降压模块、三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块、PWM驱动变温控制电路模块、温度传感器通讯模块、总控芯片控制电路模块和报警器电路模块。
7.根据权利要求6所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述三角波脉冲发生电路模块、矩形波发生电路模块和PWM驱动变温控制电路模块依次连接；
所述PWM驱动变温控制电路模块与所述PI膜加热模块连接。
8.根据权利要求6所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述矩形波发生电路模块、总控芯片控制电路模块和温度传感器通讯模块依次连接；
所述温度传感器通讯模块与所述恒温变温和报警器模块连接。
9.根据权利要求1所述的智能型医用复温裤，其特征在于，所述复温裤的材质为弹力棉布。
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