CN117462325A - 一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，包括降温服本体、降温模块、生理信号采集模块、中央控制模块以及电源模块，降温模块包括水箱、循环水管、调温主机以及水温传感器，水箱设有循环水泵、进水口及出水口，循环水管分别与循环水泵、进水口以及出水口连通，并连通降温冰帽、降温颈围以及降温背心，以形成循环回路，水温传感器用于检测水箱内的水温，调温主机设置于水箱内，用于控制水箱内升温或降温状态；生理信号采集模块分布于降温服本体，用于对人体核心体温进行监测；中央控制模块分别与降温模块、生理信号采集模块信号连接，用于调节降温模块的工作状态。本发明技术方案旨在全面覆盖患者需要降温的区域，提升患者的降温体验。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统。
背景技术
随着全球气候变暖，极端高温天气的频繁出现，热射病成为了一个不容忽视的健康问题。热射病是由于长时间暴露在高温环境下，身体无法有效散热而导致的高致死率和致残率的一种疾病，在救治现场快速有效地降温对于热射病患者的预后至关重要。
传统的降温方法包括冷水浸泡降温、蒸发降温、有创降温、传导降温以及药物降温等，大多是静态、固定且低效的，不仅缺乏针对性，而且对于高热患者的降温效果并不显著。现有的可穿戴降温设备，如降温冰帽、降温背心等，大部分产品只覆盖部分身体区域，无法满足热射病高效降温的需求，且无法根据用户的实时需求和环境变化来主动调节降温功效，可能导致过度降温或不足降温的情况发生，降低了用户的舒适度和降温效果。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，旨在全面覆盖患者需要降温的区域，提升患者的降温体验。
为实现上述目的，本发明提出的一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，包括：
降温服本体，所述降温服本体包括降温冰帽、降温颈围以及降温背心；
降温模块，所述降温模块包括水箱、循环水管、调温主机以及水温传感器，所述水箱设有循环水泵、进水口及出水口，所述循环水管分别与所述循环水泵、进水口以及出水口连通，并连通所述降温冰帽、降温颈围以及降温背心，以形成循环回路，所述水温传感器用于检测所述水箱内的水温，所述调温主机设置于所述水箱内，用于控制水箱内升温或降温状态；
生理信号采集模块，所述生理信号采集模块分布于所述降温服本体，用于对人体核心体温进行监测；
中央控制模块，所述中央控制模块分别与所述降温模块、生理信号采集模块信号连接，用于调节降温模块的工作状态，使患者在快速降温后能维持在正常的体温范围；以及
电源模块，用于为头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统供电。
在本申请的一实施例中，还包括人机交互模块，所述人机交互模块信号连接于所述中央控制模块，用于接收、存储并展示人体的生理信号数据，并设置体温阈值设置界面，以手动调节所述降温模块的工作状态。
在本申请的一实施例中，所述降温冰帽的前端设置有调节扣，用于调节不同的头围；
所述降温颈围的末端设置有魔术贴，用于调节不同的颈围；
所述降温背心的肩部和前胸均设置有魔术贴，以适应不同体型的患者。
在本申请的一实施例中，所述降温服本体至少包括三层结构，内层材料为聚酯针织面料，中间层材料为聚丙烯酸钠棉，外层材料为石墨烯/聚乙二醇/纳米纤维素混合材料。
在本申请的一实施例中，所述生理信号采集模块包括人体核心体温监测单元、体表温度采集单元、心率传感器、血压传感器、血氧饱和度传感器，所述人体核心体温监测单元为红外耳温计，用于实时采集人耳鼓膜温度，以实现人体核心温度监测，所述体表温度采集单元为红外测温仪。
在本申请的一实施例中，所述电源模块设置于所述降温服本体的背部的下方，并设置有充电接口。
本发明技术方案通过采用将降温冰帽戴在患者头部，降温颈围佩戴在患者的颈部，降温背心穿着于患者的身体，提高对患者身体的覆盖范围。并通过降温模块的循环水管将水箱中的液体输送至各个部位，再通过水温传感器和调温机对水温进行实时调节，实现精确控制，提高患者的降温体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统一实施例的结构示意图；
图2为本发明头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统一实施例的内部结构示意图；
图3为本发明头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统一实施例的控制原理图。
附图标号说明：
10、降温服本体；11、降温冰帽；111、调节扣；12、降温颈围；13、降温背心；14、魔术贴；20、降温模块；21、水箱；211、循环水泵；212、进水口；213、出水口；22、循环水管；23、调温主机；24、水温传感器；30、生理信号采集模块；31、红外耳温计；40、中央控制模块；50、电源模块；60、人机交互模块。
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
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
针对背景技术中指出的问题，结合参照图1至图3所示，本发明提出的一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，包括：
降温服本体10，所述降温服本体10包括降温冰帽11、降温颈围12以及降温背心13；
降温模块20，所述降温模块20包括水箱21、循环水管22、调温主机23以及水温传感器24，所述水箱21设有循环水泵211、进水口212及出水口213，所述循环水管22分别与所述循环水泵211、进水口212以及出水口213连通，并连通所述降温冰帽11、降温颈围12以及降温背心13，以形成循环回路，所述水温传感器24用于检测所述水箱21内的水温，所述调温主机23设置于所述水箱21内，用于控制水箱21内升温或降温状态；
生理信号采集模块30，所述生理信号采集模块30分布于所述降温服本体10，用于对人体核心体温进行监测；
中央控制模块40，所述中央控制模块40分别与所述降温模块20、生理信号采集模块30信号连接，用于调节降温模块20的工作状态，使患者在快速降温后能维持在正常的体温范围；以及
电源模块50，用于为头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统供电。
结合参照图1所示，可以理解地，降温服本体10可以包括降温冰帽11、降温颈围12以及降温背心13，并通过循环水管22相互连通，可以对人体的主要部位全面覆盖进行降温，提高降温效率和体验。而反观现有技术中的头部降温设备多数通过Peltier效应实现局部降温，由于Peltier模块的功耗较大且需要持续电流供应，因此该技术的电池续航相对较短，所需的电池也相对较重；降温背心13通常使用冷凝剂、冷凝液体或冷却元件来提供降温效果，其制作过程较为复杂，液冷管路需要保证密封，同时要考虑到人体活动时的舒适度和管路的耐用性。冷却模块需要将吸收的热量释放到外界，这可能导致背心的某一部分感觉较热，需要设计良好的散热系统以避免这一问题。
结合参照图3所示，降温模块20可以包括水箱21、循环水管22、调温主机23以及水温传感器24，水箱21内可以设置循环水泵211，循环水泵211通过循环水管22连通出水口213，出水口213接通循环水管22并连通降温冰帽11、降温颈围12以及降温背心13，对患者进行降温处理后的循环水再通过循环水管22接入进水口212，并收容于水箱21，以上述途径完成完整的循环过程。水温传感器24实时监测液体温度，调温主机23可以根据设定的阈值对水的温度进行实时调节，同时体温传感器实时监测患者体温，根据患者体温的变化，自动调整降温模块20的工作状态，实现精确控制。
生理信号采集模块30实时采集相关的生理信号，例如体温、血压、血氧等，并将生理信号传输至中央控制模块40，中央控制模块40可以为单片机、PLC等控制器，可以通过蓝牙、2.4G、WiFi等无线通讯方式或有线通讯的方式与降温模块20和生理信号采集模块30信号连接，以实时接受人体的各项数据，并实时对降温模块20进行调整，使患者体温在快速降低后能够维持在正常范围内，防止过低的体温对患者造成二次伤害。中央控制模块40还具有数据临时存储单元和无线传输单元，将处理后的数据传输至远程终端，例如，可以通过电脑、手机等对患者的身体状况进行实时掌握。
进一步地，还包括人机交互模块60，所述人机交互模块60信号连接于所述中央控制模块40，用于接收、存储并展示人体的生理信号数据，并设置体温阈值设置界面，以手动调节所述降温模块20的工作状态。
可以理解地，人机交互模块60可以通过无线数据传输接口接收中央控制模块40的生理信号数据，进行数据存储并通过波形、报警指示灯等形式进行展示，以便于医生随时掌握患者的身体状况。并且可以设置体温阈值设置界面，医生可以根据患者的身体状态手动调节降温模块20的降温策略，以提升患者的体验度及治疗的灵活性。
结合参照图1和图2所示，在本申请的一实施例中，所述降温冰帽11的前端设置有调节扣111，用于调节不同的头围；
所述降温颈围12的末端设置有魔术贴14，用于调节不同的颈围；
所述降温背心13的肩部和前胸均设置有魔术贴14，以适应不同体型的患者。
可以理解地，降温冰帽11的前端的调节扣111可以为类似腰带的设计，可以在调节扣111上设置不同的调节孔，以此来调节降温冰帽11的大小；也可以为设置较长的调节带，通过卡扣卡接在调节带不同的位置来调节降温冰帽11的大小，以此来适应不同头围大小的患者。降温颈围12的末端可以设置魔术贴14，魔术贴14可以为长条形，具有一定范围的调节空间，可以通过将魔术贴14粘接在不同的区域调节颈围的大小。降温背心13可以为肩挂式设计，肩部断开，并在断开处设置有魔术贴14，并在前胸处也设置有魔术贴14，以便于对失去意识的患者进行穿戴，并且可以根据患者的体型自行调节大小，确保贴身效果及冷却效果。
在本申请的一实施例中，所述降温服本体10至少包括三层结构，内层材料为聚酯针织面料，中间层材料为聚丙烯酸钠棉，外层材料为石墨烯/聚乙二醇/纳米纤维素混合材料。
通过上述设计不仅可以增强降温服本体10的机械强度和柔韧性，还具有良好的蒸发冷却效果及主动散热的功能。
在本申请的一实施例中，所述生理信号采集模块30包括人体核心体温监测单元、体表温度采集单元、心率传感器、血压传感器、血氧饱和度传感器，所述人体核心体温监测单元为红外耳温计31，用于实时采集人耳鼓膜温度，以实现人体核心温度监测，所述体表温度采集单元为红外测温仪。
可以理解地，通过设置多种类型的采集单元，可以实时掌握患者的多项生理数据，并可以将这些数据传输至中央控制模块40，进行数据存储和传输，还可以根据不同的生理数据实时调控降温模块20的工作状态。
在本申请的一实施例中，所述电源模块50设置于所述降温服本体10的背部的下方，并设置有充电接口。
可以理解地，电源模块50可以包括电池和充电模块，并且设置在降温服本体10的背部，为整个设备提供电能，并设置有充电接口，可以为电源模块50进行充电。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，包括：
降温服本体，所述降温服本体包括降温冰帽、降温颈围以及降温背心；
降温模块，所述降温模块包括水箱、循环水管、调温主机以及水温传感器，所述水箱设有循环水泵、进水口及出水口，所述循环水管分别与所述循环水泵、进水口以及出水口连通，并连通所述降温冰帽、降温颈围以及降温背心，以形成循环回路，所述水温传感器用于检测所述水箱内的水温，所述调温主机设置于所述水箱内，用于控制水箱内升温或降温状态；
生理信号采集模块，所述生理信号采集模块分布于所述降温服本体，用于对人体核心体温进行监测；
中央控制模块，所述中央控制模块分别与所述降温模块、生理信号采集模块信号连接，用于调节降温模块的工作状态，使患者在快速降温后能维持在正常的体温范围；以及
电源模块，用于为头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统供电。
2.如权利要求1所述的头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，还包括人机交互模块，所述人机交互模块信号连接于所述中央控制模块，用于接收、存储并展示人体的生理信号数据，并设置体温阈值设置界面，以手动调节所述降温模块的工作状态。
3.如权利要求1所述的头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，所述降温冰帽的前端设置有调节扣，用于调节不同的头围；
所述降温颈围的末端设置有魔术贴，用于调节不同的颈围；
所述降温背心的肩部和前胸均设置有魔术贴，以适应不同体型的患者。
4.如权利要求1至3任一所述的头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，所述降温服本体至少包括三层结构，内层材料为聚酯针织面料，中间层材料为聚丙烯酸钠棉，外层材料为石墨烯/聚乙二醇/纳米纤维素混合材料。
5.如权利要求1至3任一所述的头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，所述生理信号采集模块包括人体核心体温监测单元、体表温度采集单元、心率传感器、血压传感器、血氧饱和度传感器，所述人体核心体温监测单元为红外耳温计，用于实时采集人耳鼓膜温度，以实现人体核心温度监测，所述体表温度采集单元为红外测温仪。
6.如权利要求1所述的头颈胸背一体式智能可穿戴降温系统，其特征在于，所述电源模块设置于所述降温服本体的背部的下方，并设置有充电接口。
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- 2023-11-29 CN CN202311613692.2A patent/CN117462325A/zh active Pending
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