專(zhuān)利名稱(chēng)：外科手術(shù)期間對(duì)患者的溫度控制的制作方法
外科手術(shù)期間對(duì)患者的溫度控制
本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種紅外輻射加熱系統(tǒng)，用于在外科手術(shù)期間升高或 維持患者的均衡體溫，并且基本上不影響患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度。
在手術(shù)室中進(jìn)行外科手術(shù)期間(其通?？赡艹掷m(xù)數(shù)個(gè)小時(shí))，溫度通常
設(shè)置在對(duì)外科醫(yī)生適宜的水平，通常在20攝氏度左右。但由于多種原因， 對(duì)于患者而言，該溫度太低，因而是不合需要的。首先，在外科手術(shù)期間， 外科手術(shù)部位的患者身體部分的內(nèi)部是開(kāi)放并且暴露的，由此使身體熱量 損失至環(huán)境中，并且引起患者體溫的降低。第二，因?yàn)閷⒎恋K醫(yī)生成功地 進(jìn)行外科手術(shù)過(guò)程，患者未被厚衣物覆蓋，這同樣會(huì)引起在外科手術(shù)期間 患者變冷。
為了在外科手術(shù)期間使患者保持溫暖，先前已經(jīng)采用了各種方法。例 如，加熱手術(shù)臺(tái)上的床墊，其缺點(diǎn)在于僅在一側(cè)對(duì)患者加熱。而且，外科 手術(shù)期間，患者可能躺在床墊上較長(zhǎng)時(shí)間段，從而產(chǎn)生了壓力點(diǎn)，其與該 加熱結(jié)合可能導(dǎo)致對(duì)患者的損傷。用于使患者溫暖的另一方法涉及使用加 熱毯，其同樣僅對(duì)身體一側(cè)加熱，并且非常不便于進(jìn)行外科手術(shù)。另一方 法包括將暖空氣吹送到患者上。其一個(gè)缺點(diǎn)在于其可能干擾外科手術(shù)期間 在手術(shù)室中的滅菌環(huán)境。對(duì)于一些手術(shù)，滅菌空氣從上流向下，以為患者 創(chuàng)建一個(gè)更加無(wú)菌的環(huán)境。吹送暖空氣干擾了這一過(guò)程。又一方法包括使 用熱屏蔽，但其體積較大并且不便于使用。
此外，已經(jīng)建議將各種加熱設(shè)備用于在外科手術(shù)期間使患者溫暖，這 其中就包括對(duì)流加熱器。然而，由于這種設(shè)備體積龐大、干擾外科手術(shù)隊(duì) 伍執(zhí)行外科手術(shù)的能力或者不能均勻地對(duì)整個(gè)患者身體加熱，其是效率較 低或者無(wú)功效的。
本公開(kāi)內(nèi)容使用的紅外輻射加熱系統(tǒng)和其使用方法，可以滿(mǎn)足這些和 其它需求。
5根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，公開(kāi)了一種紅外輻射加熱系統(tǒng)，用于在外科手術(shù)期 間升高或維持患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響患者身體周?chē)鷧^(qū) 域的溫度。
特別地，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種紅外輻射加熱系統(tǒng)，用于在外 科手術(shù)期間升高或維持患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響患者身 體周?chē)鷧^(qū)域的溫度，該系統(tǒng)包括
紅外輻射加熱機(jī)構(gòu)，其在使用中位于患者附近的不顯眼位置，以向患 者的整個(gè)身體或患者身體的一個(gè)或多個(gè)部分提供輻射熱量；
以及與加熱機(jī)構(gòu)通信的控制機(jī)構(gòu)，其用于控制輻射熱量在患者身體上 的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布，從而使得在使用中，患者身體的核心溫度上升或 維持在預(yù)定范圍內(nèi)，從而產(chǎn)生均勻核心溫度，而基本上不影響患者身體周 圍區(qū)域的溫度。
另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)還包括紅外光照明裝 置的像素化陣列，其并入執(zhí)行外科手術(shù)的手術(shù)室照明系統(tǒng)中。
另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，紅外光照明裝置包括發(fā)光二極管。 另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，適 于感測(cè)位于患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使得控制機(jī)構(gòu)控制加 熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以將患者身體的皮膚溫度升高或維持 在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外科手術(shù)期間 由患者穿戴的外科手術(shù)衣物而內(nèi)置；并且控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，
其遍及衣物而內(nèi)置并且適于感測(cè)患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此 使得控制機(jī)構(gòu)控制加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以將患者身體的 皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)可釋放地遍及在外科
手術(shù)期間由患者穿戴的外科手術(shù)衣物而附著；控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī) 構(gòu)，其可釋放地遍及衣物而附著并且適于感測(cè)患者身體的多個(gè)位置處的皮 膚溫度，由此使得控制機(jī)構(gòu)控制加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以 將患者身體的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種系統(tǒng)，其中，預(yù)定皮膚溫度范圍從約37x:至4rc，并且核心溫度為約37.5°〇。
另一目的是提供一種方法，用于使用紅外輻射加熱系統(tǒng)在外科手術(shù)期 間升高或維持患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響患者身體周?chē)鷧^(qū)
域的溫度，該方法包括
提供如下系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括
紅外輻射加熱機(jī)構(gòu)，其在使用中位于患者附近的不顯眼位置，以
向患者的整個(gè)身體或患者身體的一個(gè)或多個(gè)部分提供輻射熱量；
以及與加熱機(jī)構(gòu)通信的控制機(jī)構(gòu)，其用于控制輻射熱量在整個(gè)患 者身體上的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布，從而使得在使用中患者身體的皮膚溫度 升高或維持在預(yù)定范圍中，從而產(chǎn)生均勻核心體溫，而基本上不影響患者
身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度；
以不顯眼的方式將加熱機(jī)構(gòu)定位在患者附近；以及
控制加熱機(jī)構(gòu)，從而使得患者身體的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍 中，而基本上不影響患者周?chē)鷧^(qū)域的溫度。
另一目的是提供一種方法，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)還包括紅外光照明裝 置的像素化陣列，其并入執(zhí)行外科手術(shù)的手術(shù)室照明系統(tǒng)中。
另一目的是提供一種方法，其中，紅外光照明裝置包括發(fā)光二極管。
另一目的是提供一種方法，其中，控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，其 適于感測(cè)位于患者身體多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使得控制機(jī)構(gòu)控制加 熱裝置的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以將整個(gè)患者身體的皮膚溫度升高或 維持在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種方法，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外科手術(shù)期間 由患者穿戴的外科手術(shù)衣物而內(nèi)置；并且控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)， 其遍及衣物而內(nèi)置并且適于感測(cè)位于患者身體多個(gè)位置處的皮膚溫度，由 此使得控制機(jī)構(gòu)控制加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以將患者身體 的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種方法，其中，紅外加熱機(jī)構(gòu)可釋放地遍及在手術(shù) 期間由患者穿戴的外科手術(shù)衣物而附著；控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)， 其可釋放地遍及衣物而附著并且適于感測(cè)患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫 度，由此使得控制機(jī)構(gòu)控制加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以將患者身體的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中。
另一目的是提供一種方法，其中，預(yù)定皮膚溫度范圍從約37'C至4rC， 并且核心溫度為約37.5。C。
參考下列實(shí)施例將更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的這些和其它方面。圖l一3復(fù) 制于2005年5月31日提交的歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)05104703.3，所述文獻(xiàn)在此全 文引入作為參考。


圖1示出了具有雙層1X3斜紋編織的單色LED的示例單側(cè)矩陣沿著 緯軸(weftaxis)的示意性橫截面視圖2示出了具有雙層3X3斜紋編織的單色LED的示例雙側(cè)矩陣沿著 緯軸的示意性橫截面視圖3示出了具有雙層3X5斜紋編織的單色LED的示例雙側(cè)矩陣沿著 緯軸的示意性橫截面視圖，其中該斜紋編織在中央平面中具有浮絲(float)。
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示意圖，它展示了位于手術(shù)臺(tái)上的、可獨(dú) 立尋址的IR光源陣列。
在本發(fā)明中，我們推薦使用紅外(IR)輻射光照明裝置，其設(shè)計(jì)使得 僅有患者的身體受到輻照或照明。由紅外光照明所引起的對(duì)患者的加熱更 均勻。而且，由于IR光穿透皮膚更深，產(chǎn)生的溫度曲線(xiàn)圖比對(duì)流加熱所產(chǎn) 生的更平緩，因此其加熱更有效，并且可得到均勻的身體核心溫度(最佳 為37.5"C左右)。由于IR輻射較好地限制在患者區(qū)域中，并且得以吸收， 患者周?chē)膮^(qū)域幾乎不受影響(因而，手術(shù)隊(duì)伍不受IR輻射影響)。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，IR輻射加熱機(jī)構(gòu)/光源并入手術(shù)室的照明系統(tǒng) 中。使用強(qiáng)度可調(diào)的數(shù)個(gè)IR光源，可以較好地界定被較好定義的照明區(qū)域 和在該區(qū)域中的強(qiáng)度分布。這樣，患者可以被均勻地加熱。優(yōu)選地，IR加 熱機(jī)構(gòu)是像素化陣列的形式，例如，像素化LED陣列，其中每個(gè)LED具有 高達(dá)約500毫瓦的熱能輸出。LED比燈泡更有效，并且它們產(chǎn)生正確光譜。 更特別地，在本發(fā)明中，IR LED基本上僅產(chǎn)生不可見(jiàn)IR光。照明系統(tǒng)通 常固定于患者身體所躺的手術(shù)臺(tái)上方的固定天花板位置上。作為選擇，對(duì) 于天花板位置，可以使用其它IR光源，例如，可獨(dú)立控制產(chǎn)生像素化光分布的鹵素?zé)絷嚵小?br> IR輻射的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布可以手動(dòng)處理或可以由反饋回路控制。 在后者的情況下，可以預(yù)想各種方式。例如，患者的體溫可以由位于患者 身體皮膚上各個(gè)部位處的熱量或溫度傳感器測(cè)量。該信息傳送至控制機(jī)構(gòu) 并由控制機(jī)構(gòu)處理，然后控制機(jī)構(gòu)控制IR輻射加熱機(jī)構(gòu)以對(duì)患者身體提供 合適的IR強(qiáng)度水平和強(qiáng)度水平分布，使患者身體在預(yù)定范圍中升高或維持 均勻的皮膚溫度。
作為選擇，可以使用IR照相機(jī)來(lái)測(cè)量患者溫度。同樣，通過(guò)處理來(lái)自 于IR輻射加熱機(jī)構(gòu)的IR輻射光的輻射強(qiáng)度水平和分布，控制機(jī)構(gòu)可以處
理該信息o
例如，如圖4中所示，由IR光源110—115組成的IR光源的陣列100 分別產(chǎn)生光分布210—215。通過(guò)分別并且相互獨(dú)立地打開(kāi)/關(guān)閉IR光源， 可以調(diào)整在手術(shù)臺(tái)200上照明的陣列。附加檢測(cè)系統(tǒng)、例如照相機(jī)，檢測(cè) 患者的位置和外科醫(yī)生的位置。調(diào)整光分布，使得對(duì)患者照明而不照明外 科醫(yī)生。而且，使用又一控制回路，例如PID溫度控制器，該控制回路可 測(cè)量患者的皮膚溫度和/或核心溫度，并且可以相應(yīng)地調(diào)整IR光強(qiáng)度使得患 者的核心溫度基本上保持恒定，例如，約37.5'C左右。
例如，在另一實(shí)施例中，通過(guò)將IR輻射加熱機(jī)構(gòu)/光源并入患者在手術(shù) 期間穿戴的衣物材料中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者體的均勻IR照明。該衣物可以裝 配有可與控制機(jī)構(gòu)通信的溫度/熱量傳感器，以控制從IR輻射加熱機(jī)構(gòu)散發(fā) 的照明強(qiáng)度水平和分布。光源可以是IR發(fā)光二極管(LED)。在2005年5 月31曰提交的題為"A Fully Textile Electrode Lay-out Allowing Passive and Active Matrix Addressing"最新提交的歐洲專(zhuān)利(EP)申請(qǐng)05104703.3和 2006年5月30日提交的相應(yīng)國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)朠CTIB2006/051716中更完整 地描述了用于LED的編織電極陣列的實(shí)例，所述兩篇文獻(xiàn)在此全文引入作 為參考。
根據(jù)EP05104703.3,在一個(gè)實(shí)施例中，這種衣物可以由具有多層結(jié)構(gòu) 的編織物制成，并且優(yōu)選使用至少雙層結(jié)構(gòu)制成。該織物可以在第一方向 上使用紗線(xiàn)編織(該第一方向可以稱(chēng)為經(jīng)向)，與對(duì)準(zhǔn)第二方向的紗線(xiàn)交織， 該第二方向可以稱(chēng)為緯向。在緯向上的紗線(xiàn)橫貫經(jīng)向上的紗線(xiàn)。經(jīng)向和緯
9向彼此橫貫，并且優(yōu)選為基本上彼此垂直。
應(yīng)當(dāng)理解，用術(shù)語(yǔ)"經(jīng)"和"緯"僅涉及編織物上的縱向和橫向的方 向，并非用于暗示對(duì)在織布機(jī)上制造織物的方法進(jìn)行限制。
使用術(shù)語(yǔ)"多層經(jīng)線(xiàn)"以包括一種織物，其中使用多層經(jīng)向紗線(xiàn)以編 織單織物片，并且與獨(dú)立編織片制成的多層織物不同。
光電裝置可以連接至織物一側(cè)或兩側(cè)。這種裝置可以具有需要連接至 織物的兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或多個(gè)電極。將要給出典型實(shí)施例用于一色、兩
色或三色發(fā)光二極管(LED)，然而，所述的原理意于適用于各種類(lèi)型的裝 置。除了發(fā)光模塊，可以附著任何合適類(lèi)型的電子部件，諸如傳感器、傳 動(dòng)裝置、驅(qū)動(dòng)器集成電路等。在兩色和三色LED的情況下，共用陽(yáng)極將被
不出o
可以使用不同類(lèi)型的紗線(xiàn)和/或纖維導(dǎo)電紗線(xiàn)和不導(dǎo)電紗線(xiàn)。兩種類(lèi) 型的紗線(xiàn)可以是單一或多纖絲類(lèi)型。如果使用多纖絲紗線(xiàn)，紗線(xiàn)中可能必 須有一定的扭曲度，以便于防止由于零散的單紗線(xiàn)纖絲之間的電連接而引 起相鄰多纖絲紗線(xiàn)之間的短路。根據(jù)本發(fā)明，導(dǎo)電紗線(xiàn)被定義為至少在紗 線(xiàn)的外表面上具有導(dǎo)電材料的導(dǎo)電紗線(xiàn)。這種紗線(xiàn)可以有各種構(gòu)造，并且 可以例如具有另一材料的內(nèi)核。內(nèi)核可以包括非導(dǎo)電材料。根據(jù)本發(fā)明的， 非導(dǎo)電紗線(xiàn)被定義為至少具有非導(dǎo)電外表面，并且可以完全由非導(dǎo)電材料 制成或者可以具有導(dǎo)電核。
可以使用任何合適的纖維和紗線(xiàn)用作導(dǎo)電和非導(dǎo)電紗線(xiàn)。例如，可以 使用銅、不銹鋼或鍍銀聚酰胺纖維用于導(dǎo)電紗線(xiàn)。還可以使用尼龍、棉線(xiàn) 或聚酯纖維用于非導(dǎo)電紗線(xiàn)。
基于將使用的LED類(lèi)型，例如LED是單色還是多(雙/三)色類(lèi)型， 可以使用很多種編織結(jié)構(gòu)。編織結(jié)構(gòu)中層的數(shù)量可能取決于所使用的紗線(xiàn) 類(lèi)型和等級(jí)以及編織的間距(pitch)。優(yōu)選地，經(jīng)向的層數(shù)是二，但是可以 使用多層，而不脫離本發(fā)明的范圍。在所示實(shí)施例中，示出的緯向上僅為 一層，但是可以使用多于一層，而不脫離本發(fā)明的范圍。
參考圖1，以基于雙層斜紋編織的單側(cè)矩陣的示意性橫截面視圖的形 式，示出了一個(gè)典型實(shí)施例。使用術(shù)語(yǔ)"單側(cè)矩陣"以指示用于連接電部 件的導(dǎo)電經(jīng)向和緯向紗線(xiàn)僅呈現(xiàn)在織物的一面上。這適于將單色LED在陽(yáng)極電極連接16和陰極電極連接17處附著到編織結(jié)構(gòu)的一側(cè)上。將理解的
是，根據(jù)設(shè)計(jì)選擇，"陽(yáng)極"和"陰極"連接的指定可以顛倒。
在圖1和隨后的圖中，經(jīng)向紗線(xiàn)在橫截面中示為圓圈，其中填充的圓
圈指示導(dǎo)電紗線(xiàn)11，而空的圓圈指示非導(dǎo)電紗線(xiàn)12。實(shí)線(xiàn)13示出了導(dǎo)電 緯向紗線(xiàn)，其橫貫經(jīng)向紗線(xiàn)而行進(jìn)。在圖1中，僅經(jīng)向紗線(xiàn)的第一層14包 含導(dǎo)電紗線(xiàn)ll。經(jīng)向紗線(xiàn)的第二層15僅包含非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)。諱向紗線(xiàn)可 以包括多根導(dǎo)電諱向紗線(xiàn)13和非導(dǎo)電諱向紗線(xiàn)(未示出)。導(dǎo)電纟韋向紗線(xiàn) 13的數(shù)量n通常確定了經(jīng)向上可獨(dú)立尋址的線(xiàn)的數(shù)量。導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)11的 數(shù)量m通常確定了繹向上可獨(dú)立尋址的線(xiàn)的數(shù)量。因而，在該實(shí)例中，可 以將高達(dá)nXm個(gè)可獨(dú)立尋址單色LED附著至圖1中所示的重復(fù)編織圖案 所創(chuàng)建的織物區(qū)域中的織物上。
圖1中所示的編織在第一表面18上是1X3斜紋編織，而在第二表面 19上是3X1斜紋編織。每根導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)11在同一層中具有至少兩根相 鄰的非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)12。借助于插入非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)12，防止了相鄰的導(dǎo) 電經(jīng)向紗線(xiàn)11和交錯(cuò)的導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)13之間的電接觸。在該實(shí)例中，相 鄰的導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)11被至少三根非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)12分離。每根導(dǎo)電緯向 紗線(xiàn)13具有至少兩根相鄰平行非導(dǎo)電諱向紗線(xiàn)，從而在相鄰導(dǎo)電煒向紗線(xiàn) 之間不存在電接觸。
將理解的是，在此所述的所有實(shí)施例和實(shí)例中的非導(dǎo)電煒向紗線(xiàn)并非 必須沿著與它們?cè)趯?dǎo)電和非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)周?chē)蛑g被編織的導(dǎo)電諱向紗 線(xiàn)相同的路徑。
圖1中的導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)13橫貫非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)之間的經(jīng)向。該橫貫包 括緯向紗線(xiàn)13從織物19的一面通過(guò)多層經(jīng)向、穿過(guò)第二經(jīng)向?qū)?5和第一 經(jīng)向?qū)?4到達(dá)織物的相對(duì)面18遷移。
導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)兩次連續(xù)橫貫織物形成環(huán)20，其中導(dǎo)電煒向紗線(xiàn)13通過(guò) 多層經(jīng)向中至少之一并且優(yōu)選所有層中的至少一根經(jīng)向紗線(xiàn)周?chē)?。在圖1 中，環(huán)20總共包括經(jīng)向紗線(xiàn)的第一和第二層14、 15中的兩根非導(dǎo)電經(jīng)向 紗線(xiàn)。環(huán)20在織物的第一表面18上形成了陽(yáng)極電連接16，而導(dǎo)電經(jīng)向紗 線(xiàn)11的近側(cè)部分17形成陰極電連接。
圖2和3示出了兩個(gè)用于雙側(cè)矩陣的編織結(jié)構(gòu)實(shí)例，其允許單色LED附著。使用措辭"雙側(cè)矩陣"以指示用于連接電子部件的導(dǎo)電經(jīng)向和緯向 紗線(xiàn)出現(xiàn)在織物的兩個(gè)表面上。
這些實(shí)例還采取包含第一層經(jīng)向紗線(xiàn)24和第二層經(jīng)向紗線(xiàn)25的雙層 編織的形式，其中具有交錯(cuò)的導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)23。在這些雙側(cè)矩陣設(shè)置中， 經(jīng)向紗線(xiàn)的第一層24和第二層25都包含導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)21。這些導(dǎo)電經(jīng)向 紗線(xiàn)21還設(shè)置在多層經(jīng)向的分別第一層24和第二層25中的織物的交替面 26、 27上，在該實(shí)例中，該多層經(jīng)向僅具有兩層。圖3中的編織結(jié)構(gòu)還包 含由導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)33在中央平面中形成的浮絲31，所述中央平面即經(jīng)向紗 線(xiàn)的第一層24和第二層25之間的平面。通過(guò)使緯向紗線(xiàn)33通過(guò)多層經(jīng)向 的不同平面中的兩個(gè)相鄰經(jīng)向紗線(xiàn)之間，形成這些浮絲31。在該情況下， 它們的功能是通過(guò)減少經(jīng)向紗線(xiàn)的數(shù)量而提高編織結(jié)構(gòu)的整體性，其中導(dǎo) 電緯向紗線(xiàn)33從一個(gè)橫斷物穿越至下一個(gè)橫斷物。
為了允許將多色LED連接至編織纖維矩陣，需要額外的導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)， 每個(gè)陰極一根。同樣，由至少一根插入非導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)分離相鄰的導(dǎo)電經(jīng) 向紗線(xiàn)，從而在相鄰導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)之間以及在導(dǎo)電經(jīng)向紗線(xiàn)與交錯(cuò)的導(dǎo)電 緯向紗線(xiàn)之間不具有電接觸。相鄰導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)還由至少一根非導(dǎo)電緯向 紗線(xiàn)分離，從而在相鄰導(dǎo)電緯向紗線(xiàn)之間不存在電接觸。
除了諸如LED的電子部件之外，織物可以包括射頻天線(xiàn)，該天線(xiàn)包含 與電子部件電連接并且用于與其遠(yuǎn)程通信的編織導(dǎo)電紗線(xiàn)。天線(xiàn)可以采取 包括了導(dǎo)電經(jīng)向和緯向紗線(xiàn)的線(xiàn)圈形式。經(jīng)由驅(qū)動(dòng)電路可以允許遠(yuǎn)程通信。 天線(xiàn)還可以用于提供與遠(yuǎn)程控制儀器的通信鏈路。這種遠(yuǎn)程控制儀器可以 向天線(xiàn)提供信號(hào)，該信號(hào)隨后可以由驅(qū)動(dòng)電路轉(zhuǎn)換成其它信號(hào)，該其它信 號(hào)隨后驅(qū)動(dòng)附著至織物的電子部件?？商鎿Q地或者除此之外，天線(xiàn)可以將 信號(hào)從織物傳遞至遠(yuǎn)程控制儀器。這種已發(fā)射的信號(hào)可以包括驅(qū)動(dòng)電路從 附著至織物的一個(gè)或多個(gè)電子部件、諸如溫度、光或其它傳感器接收的信 息。還需理解的是，除了如上所述的以織物來(lái)編織電子電路，可以使用本 領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)。這種技術(shù)可以包括，例如，利用刺繡、印刷和 電鍍一種物質(zhì)并且隨后將電路蝕刻于其上。
有用的預(yù)定皮膚溫度范圍，例如約是37至41攝氏度rc)，基本上與 約37.5攝氏度的正常身體核心溫度相關(guān)。皮膚表面的溫度根據(jù)解剖部位而改變，但是大致上在32和35攝氏度之間。在此假設(shè)，通過(guò)穿透身體的IR輻射，體溫得以升高。這意味著，為了獲得恒定體溫，預(yù)定溫度應(yīng)當(dāng)比疼痛閾值水平稍高幾度，并且不應(yīng)接近此閾值水平，因此預(yù)定溫度可能因人而異，但通常在41至45攝氏度之間。身體將向其環(huán)境輻射和傳導(dǎo)熱量，這導(dǎo)致了體溫的降低。IR輻射源必須補(bǔ)償該損失，并且在閉環(huán)系統(tǒng)中保持體溫恒定。這可以使用具有溫度傳感器的反饋回路實(shí)現(xiàn)，所述溫度傳感器借助于傳感器溫度和實(shí)際溫度之間的差產(chǎn)生信號(hào)以調(diào)節(jié)加熱裝置，例如，使用PID (比例一積分一微分)控制系統(tǒng)。這種系統(tǒng)非常熟知。本發(fā)明可以采用兩個(gè)模式中的一個(gè)。首先，最初其可以用于升高患者的溫度。在該情況下，使用控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置皮膚溫度在約37'C和4rC的范圍中，或者更小的在39。C和4rC的范圍中。在該模式中，環(huán)境和患者之間將存在正的凈能量轉(zhuǎn)移，導(dǎo)致患者身體核心溫度上升。 一旦患者身體核心溫度已經(jīng)達(dá)到可接受水平，可以以第二模式運(yùn)用本發(fā)明，由此維持患者的身體核心溫度。在該情況下，控制機(jī)構(gòu)可以設(shè)置皮膚溫度例如在37.5°C，其導(dǎo)致在患者和環(huán)境之間的凈能量轉(zhuǎn)移大致為零。在該情況下，輻射加熱器僅補(bǔ)償患者的熱量損失。
溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)是所熟知的，它包括例如耳溫度計(jì)裝置、IR感測(cè)裝置、皮膚接觸溫度傳感器等。
雖然已經(jīng)參考其特定實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解，只要不背離本發(fā)明的精神和范圍，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多修改、增強(qiáng)和/或改變。因而，本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其等效的范圍的限制。
權(quán)利要求
1、一種紅外輻射加熱系統(tǒng)，用于在外科手術(shù)期間升高或維持患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度，該紅外輻射加熱系統(tǒng)包括紅外輻射加熱機(jī)構(gòu)，其在使用中位于所述患者附近的不顯眼位置，以向所述患者的整個(gè)身體或所述患者身體的一個(gè)或多個(gè)部分提供輻射熱量；以及與所述加熱機(jī)構(gòu)通信的控制機(jī)構(gòu)，其用于控制所述輻射熱量在所述患者身體上的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布，從而使得在使用中所述患者身體的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中，從而得到均勻的核心體溫，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)還包括紅外 光照明裝置的像素化陣列，其被并入執(zhí)行外科手術(shù)的手術(shù)室照明系統(tǒng)中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述紅外光照明裝置包括發(fā)光 二極管。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè) 機(jī)構(gòu)，其適于感測(cè)在所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所述 控制機(jī)構(gòu)控制所述加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者身 體的皮膚溫度升高或維持在所述預(yù)定范圍中。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外科 手術(shù)期間由所述患者穿戴的外科手術(shù)衣物而內(nèi)置；并且所述控制機(jī)構(gòu)還包 括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，所述溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)遍及所述衣物而內(nèi)置并且適于感測(cè)在 所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所述控制機(jī)構(gòu)控制所述加 熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者身體的皮膚溫度升高或 維持在所述預(yù)定范圍中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外科 手術(shù)期間由所述患者穿戴的外科手術(shù)衣物而可釋放地附著；并且所述控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，所述溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)遍及所述衣物而可釋放地附 著并且適于感測(cè)在所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所述控 制機(jī)構(gòu)控制所述加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者身體 的皮膚溫度升高或維持在所述預(yù)定范圍中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定皮膚溫度范圍從約37 。C至4rC，并且所述核心溫度為約37.5。C。
8、 一種方法，其使用紅外輻射加熱系統(tǒng)來(lái)在外科手術(shù)期間升高或維持 患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度， 所述紅外輻射加熱系統(tǒng)包括提供如下系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:紅外輻射加熱機(jī)構(gòu)，其在使用中位于所述患者附近的不顯眼位置， 以向所述患者的整個(gè)身體或所述患者身體的一個(gè)或多個(gè)部分提供輻射熱量；以及與所述加熱機(jī)構(gòu)通信的控制機(jī)構(gòu)，其用于控制所述輻射熱量在整 個(gè)患者身體上的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布，從而使得在使用中所述患者身體的 皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中，從而得到均勻核心體溫，而基本上不 影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度；以不顯眼的方式將所述加熱機(jī)構(gòu)定位在所述患者附近；以及 控制所述加熱機(jī)構(gòu)，從而使得所述患者身體的皮膚溫度升高或維持在 預(yù)定范圍中，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)還包括紅外 光照明裝置的像素化陣列，其被并入執(zhí)行所述外科手術(shù)的手術(shù)室照明系統(tǒng) 中。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述紅外光照明裝置包括發(fā)光二極管。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述控制機(jī)構(gòu)還包括溫度感 測(cè)機(jī)構(gòu)，其適于感測(cè)在所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所 述控制機(jī)構(gòu)控制所述加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者 身體的皮膚溫度升高或維持在所述預(yù)定范圍中。
12、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外 科手術(shù)期間由所述患者穿戴的外科手術(shù)衣物而內(nèi)置；并且所述控制機(jī)構(gòu)還 包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，所述溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)遍及所述衣物而內(nèi)置并且適于感測(cè) 在所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所述控制機(jī)構(gòu)控制所述 加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者身體的皮膚溫度升高 或維持在所述預(yù)定范圍中。
13、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述紅外加熱機(jī)構(gòu)遍及在外 科手術(shù)期間由所述患者穿戴的外科手術(shù)衣物而可釋放地附著；并且所述控 制機(jī)構(gòu)還包括溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)，所述溫度感測(cè)機(jī)構(gòu)遍及所述衣物而可釋放地 附著并且適于感測(cè)在所述患者身體的多個(gè)位置處的皮膚溫度，由此使所述 控制機(jī)構(gòu)控制所述加熱機(jī)構(gòu)的輻射熱量強(qiáng)度水平和分布，以使所述患者身 體的皮膚溫度升高或維持在所述預(yù)定范圍中。
14、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述預(yù)定皮膚溫度范圍從約 37'C至4rC，并且所述核心溫度為約37.5。C。
全文摘要
一種紅外輻射加熱系統(tǒng)，用于在外科手術(shù)期間升高或維持患者身體的均勻核心溫度，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度，該紅外輻射加熱系統(tǒng)包括紅外輻射加熱機(jī)構(gòu)，其在使用中位于所述患者附近的不顯眼位置，以向所述患者的整個(gè)身體或所述患者身體的一個(gè)或多個(gè)部分提供輻射熱量；以及與所述加熱機(jī)構(gòu)通信的控制機(jī)構(gòu)，用于控制所述輻射熱量在所述患者身體上的強(qiáng)度水平和強(qiáng)度分布，從而使得在使用中所述患者身體的皮膚溫度升高或維持在預(yù)定范圍中，從而得到均勻的核心體溫，而基本上不影響所述患者身體周?chē)鷧^(qū)域的溫度。
文檔編號(hào)A61N5/06GK101516446SQ200780035433
公開(kāi)日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2007年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月25日
發(fā)明者B·H·W·亨德里克斯, G·W·呂卡森, L·范彼得森 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司