一種新型電子體溫計(jì)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有脈搏測量、溫度修正、電子標(biāo)簽識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用電子體溫測量裝置。該體溫測量裝置可通過射頻識別閱讀器自動讀取被測對象的電子條碼，并可以在測量體溫的同時(shí)，完成脈搏的測量。在完成體溫和脈搏測量后，該裝置可將體溫?cái)?shù)據(jù)、脈搏數(shù)據(jù)和電子條碼以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。此外，該測量裝置還具備溫度修正功能，當(dāng)溫度顯示值與真實(shí)值不一致時(shí)，可通過修正使顯示值與真實(shí)值達(dá)到一致。該裝置主要應(yīng)用于臨床，能夠替代目前醫(yī)院病房內(nèi)大量使用的水銀體溫計(jì)。
【專利說明】一種新型電子體溫計(jì)
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及一種溫度測量裝置，特別涉及一種具有脈搏測量、溫度修正、射頻識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用體溫測量裝置。
[0002]【背景技術(shù)】目前，醫(yī)院病房中的日常體溫測量仍然采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。主要是由醫(yī)護(hù)人員將體溫計(jì)逐一發(fā)給每個(gè)患者，待患者完成體溫測量后，再逐一取回，并分別記錄測量結(jié)果。這種工作模式的主要缺點(diǎn)是工作量大，且操作過程容易導(dǎo)致水銀體溫計(jì)破碎，造成汞污染。
[0003]市場上所銷售的電子體溫計(jì)只有簡單的體溫測量功能，僅適用于家庭使用。由于不具備溫度修正、無線通信、數(shù)據(jù)存儲及身份識別等功能，因此還無法替代水銀體溫計(jì)在醫(yī)院廣泛使用。
[0004]盡管目前無線遙測技術(shù)在醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域得到長足的發(fā)展。現(xiàn)有的技術(shù)已將無線收發(fā)模塊與電子測溫模塊相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)將所測得的溫度數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送到帶有無線接收模塊的接收器。但由于各種技術(shù)上的缺陷，此類產(chǎn)品至今為止還不適用于臨床使用。
[0005]在申請?zhí)枮?0114319的中國發(fā)明專利申請中公開了名為“一種用于生理病理信號監(jiān)測的多目標(biāo)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)”的技術(shù)方案，該方案采用頻分多址(FDMA)技術(shù)將280MHz?350MHz頻段分為若干個(gè)信道，每個(gè)信道對應(yīng)一個(gè)發(fā)射機(jī)。由于只有70MHz的帶寬，可同時(shí)使用的發(fā)射機(jī)數(shù)量有限，而且該方案也沒有涉及體溫測量。
[0006]在申請?zhí)枮?吧00420119160](授權(quán)公告日為2006年3月I日)的中國發(fā)明專利中，公開了名為“病房無線體溫?cái)?shù)據(jù)采集裝置”的技術(shù)方案。該方案采用紅外線溫度探測儀測量人體的面部溫度，紅外線溫度探測儀固定設(shè)置在病房內(nèi)病人躺臥位置的上方，其內(nèi)部設(shè)置一個(gè)藍(lán)牙發(fā)射模塊，該模塊將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到個(gè)人數(shù)字處理裝置，個(gè)人數(shù)字處理裝置可以進(jìn)一步通過無線局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給服務(wù)器。該發(fā)明存在的不足之處是其采用紅外線測溫的方法，這種方法只能測量人體的體表溫度，而這一溫度不代表人體的真實(shí)體溫，因此，該方案不能用于臨床體溫測量。
[0007]在申請?zhí)枮?3126789.0的中國發(fā)明專利申請中公開了名為“無線集中監(jiān)測群體體溫的方法和系統(tǒng)”的技術(shù)方案。該方案采用無線分站的形式增加了系統(tǒng)中可同時(shí)工作的體溫檢測終端的數(shù)量，以微型計(jì)算機(jī)為數(shù)據(jù)處理工作站，數(shù)據(jù)處理工作站通過通訊接口電路連接I?128個(gè)分站，每個(gè)分站占用一個(gè)信道進(jìn)行無線通信，分站下可對應(yīng)和I?1024個(gè)終端進(jìn)行通信。該發(fā)明存在的不足是:(I)溫度測量電路采用溫度傳感器、A/D與微處理器結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。這種實(shí)現(xiàn)方法帶來的缺點(diǎn)是電路復(fù)雜，且成本較高；(2)數(shù)據(jù)通信采用射頻收發(fā)芯片，不便于與具有藍(lán)牙通信功能的設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、PDA等)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
[0008]此外，以上發(fā)明存在的一個(gè)共同的不足是:不具備脈搏測量、溫度修正、電子標(biāo)簽識別等功能，因而在臨床應(yīng)用中受到一定的限制。
[0009]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種具有脈搏測量、溫度修正、電子標(biāo)簽識別和無線數(shù)據(jù)通信功能的醫(yī)用電子體溫測量裝置。該體溫測量裝置可自動讀取被測對象的電子條碼，并可以在測量體溫的同時(shí)，完成脈搏的測量。在完成體溫和脈搏的測量后，該裝置可將體溫?cái)?shù)據(jù)、脈搏數(shù)據(jù)和電子條碼以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送至數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。此夕卜，該測量裝置還具備溫度修正功能，當(dāng)溫度顯示值與真實(shí)值不一致時(shí)，可通過修正使顯示值與真實(shí)值達(dá)到一致。
[0010]為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0011]該體溫測量裝置由一個(gè)體溫測量模塊1、一個(gè)液晶屏2、一個(gè)微控制器3、一個(gè)脈搏測量模塊4和一個(gè)無線通信模塊5組成。體溫測量模塊中的溫度傳感器直接或間接與人體接觸(如夾在腋下)，通過熱交換，溫度傳感器的溫度將會逐漸接近人體的體溫。體溫測量模塊I測得體溫后，通過數(shù)據(jù)接口電路將體溫?cái)?shù)據(jù)傳送至微控制器3。微控制器3收到體溫?cái)?shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)與預(yù)存的溫度值修正量相加后得到真實(shí)的體溫?cái)?shù)據(jù)，并驅(qū)動液晶屏2顯示體溫?cái)?shù)據(jù)。脈搏測量模塊4在微控制器3的控制下，完成人體的脈搏測量，并將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給微控制器3。無線通信模塊5具有射頻識別和無線數(shù)據(jù)收發(fā)功能，在每次測量前，無線通信模塊5可在微控制器3的控制下通過射頻識別閱讀器24讀取患者的電子標(biāo)識碼。在體溫和脈搏測量完成后，微控制器3控制無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6與外部接收設(shè)備通信，發(fā)送體溫、脈搏數(shù)據(jù)和電子標(biāo)識碼。
[0012]與目前已公開的專利技術(shù)相比，本產(chǎn)品具有脈搏測量、溫度修正、射頻識別功能和電子識別碼存儲功能，適合在醫(yī)院中推廣使用。例如，在病房中為每個(gè)患者預(yù)先配發(fā)一個(gè)電子標(biāo)簽，標(biāo)簽上存有患者的電子識別碼。在使用本裝置為患者測量體溫時(shí)，首先用本裝置中的射頻識別閱讀器讀取患者的電子識別碼，并將該電子識別碼存入裝置內(nèi)的Flash中。該裝置在測量體溫的同時(shí)可以完成脈搏的測量，并可對體溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行修正，是結(jié)果更加準(zhǔn)確。當(dāng)體溫和脈搏的測量完成后，無線通信模塊將溫度數(shù)據(jù)和電子識別碼一同發(fā)送至外部接收裝置。外部接收裝置接收到數(shù)據(jù)后可將數(shù)據(jù)發(fā)送至醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)，由于數(shù)據(jù)中含有身份識別碼，因此HIS系統(tǒng)可自動通過電子識別碼將體溫?cái)?shù)據(jù)與患者的姓名一一對應(yīng)起來，存入患者的電子病例。此外，還可以通過帶有無線數(shù)據(jù)通信功能的網(wǎng)關(guān)直接發(fā)送到局域網(wǎng)中，再通過局域網(wǎng)傳送至護(hù)士工作站。這種新裝置的采用，可以減輕醫(yī)護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，同時(shí)可以替代目前在病房中大量使用的水銀體溫計(jì)，以減輕環(huán)境污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體構(gòu)成框圖；
[0014]圖2是圖1中體溫測量模塊與微控制器及液晶屏連接的原理框圖；
[0015]圖3是圖2中溫度傳感器與體溫計(jì)專用芯片的連接電路圖；
[0016]圖4是圖1中微控制器及周邊元件電路圖；
[0017]圖5是圖1中脈搏測量模塊與控制器連接原理框圖(方案一)；
[0018]圖6是圖1中脈搏測量模塊與控制器連接原理框圖(方案二)；
[0019]圖7是圖1中無線通信模塊與控制器連接原理框圖；
[0020]圖8是圖7中無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖；
[0021 ]圖9是圖7中射頻識別閱讀器電路圖；
[0022]【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0023]附圖1描述的電子體溫計(jì)由一個(gè)體溫測量模塊1、一個(gè)液晶屏2、一個(gè)微控制器3、一個(gè)脈搏測量模塊4和一個(gè)無線通信模塊5組成。體溫測量模塊中的溫度傳感器直接或間接與人體接觸(如夾在腋下)，通過熱交換，溫度傳感器的溫度將會逐漸接近人體的體溫。體溫測量模塊I測得體溫后，通過數(shù)據(jù)接口電路將體溫?cái)?shù)據(jù)傳送至微控制器3。微控制器3收到體溫?cái)?shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)與預(yù)存的溫度值修正量相加后得到真實(shí)的體溫?cái)?shù)據(jù)，并驅(qū)動液晶屏2顯示體溫?cái)?shù)據(jù)。脈搏測量模塊4在微控制器3的控制下，完成人體的脈搏測量，并將脈搏數(shù)據(jù)發(fā)送給微控制器3。無線通信模塊5具有射頻識別和無線數(shù)據(jù)收發(fā)功能，在每次測量前，無線通信模塊5可在微控制器3的控制下通過射頻識別閱讀器24讀取患者的電子標(biāo)識碼。在體溫和脈搏測量完成后，微控制器3控制無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊6與外部接收設(shè)備通信，發(fā)送體溫、脈搏數(shù)據(jù)和電子標(biāo)識碼。
[0024]圖2是圖1中體溫測量模塊與微控制器及液晶屏連接的原理框圖。圖中溫度傳感器6采用熱敏電阻，它與體溫計(jì)專用芯片7相連。熱敏電阻在不同的溫度下呈現(xiàn)不同的阻值，體溫計(jì)專用芯片7根據(jù)阻值的不同，直接計(jì)算出該阻值所對應(yīng)的溫度。該芯片具有數(shù)據(jù)通信功能，可將溫度數(shù)據(jù)傳給微控制器3。由于體溫測量模塊可能存在系統(tǒng)誤差，因此必須對其結(jié)果進(jìn)行修正。Flash存儲器8用于存儲體溫?cái)?shù)據(jù)的修正量表。在修正量表中，每一個(gè)溫度數(shù)據(jù)都對應(yīng)一個(gè)修正量值，微控制器3將體溫體溫計(jì)專用芯片輸出的測量結(jié)果與相應(yīng)的修正量相加后驅(qū)動液晶屏2顯示體溫的真實(shí)值。修正量表是通過校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)得到的，它可在微控制器3的程序控制下，通過體溫計(jì)按鍵和液晶屏2上的人機(jī)交互界面，由人工輸入至微控制器3的存儲器中，再由微控制器3將數(shù)據(jù)寫入Flash存儲器8中。修正量表也可以通過無線傳輸?shù)姆绞?，由外部的發(fā)射裝置發(fā)送，再由內(nèi)部的無線通信模塊5接收，微控制器3的控制程序可自動將數(shù)據(jù)寫入Flash存儲器8。Flash存儲器8也可以由為控制器3內(nèi)部的Flash存儲器來代替。
[0025]圖3是圖2中溫度傳感器6和體溫計(jì)專用芯片7的連接電路圖。圖中的熱敏電阻Sensor作為溫度傳感器。熱敏電阻的一端與體溫計(jì)專用芯片Ul的管腳22 (RS)相連，另一端與Ul的管腳20 (SC)相連。熱敏電阻在不同的溫度下呈現(xiàn)不同的阻值，體溫計(jì)專用芯片Ul根據(jù)阻值的不同，直接計(jì)算出該阻值所對應(yīng)的溫度。體溫計(jì)專用芯片Ul選用騰富(JAZTEK)公司的JA31104芯片。該體溫計(jì)專用芯片7還具有數(shù)據(jù)通信功能，其管腳33 (OEB)和管腳34(DATA)可用于數(shù)據(jù)通信，這兩個(gè)管腳可直接與微控制器相連，將溫度數(shù)據(jù)傳給微控制器。
[0026]圖4是圖1中微控制器及周邊元件電路圖。圖中U3是微控制器。在本實(shí)施例中，我們選用德州儀器(TI)公司的MSP430F435作為微控制器，該芯片共有80個(gè)管腳。其中管腳58(0EB)和管腳59 (DATA)分別與體溫測量模塊中的體溫計(jì)專用芯片7相連接，用于接收體溫?cái)?shù)據(jù)；管腳12、管腳13、管腳14、管腳15、管腳16、管腳17、管腳18、管腳19、管腳20、管腳21、管腳45、管腳46、管腳47與液晶屏2連接，用于驅(qū)動液晶屏；管腳75、管腳76、管腳77與放大器10 (或接收放大器19)中的數(shù)字電位器相連，用于調(diào)節(jié)放大器的放大倍數(shù)；管腳60、管腳61、管腳62、管腳63、管腳64、管腳65、管腳66、管腳67與A/D轉(zhuǎn)換器12 (或A/D轉(zhuǎn)換器17)相連接用于讀入A/D轉(zhuǎn)換器的輸出數(shù)據(jù)；管腳36、管腳37、管腳38、管腳39和管腳40與脈搏測量模塊4中的D/A轉(zhuǎn)換器16相連接，用于控制D/A轉(zhuǎn)換器16以及與D/A轉(zhuǎn)換器16進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；管腳54、管腳55與無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊相連接，主要完成數(shù)據(jù)的傳輸功能；管腳30和管腳31與射頻識別閱讀器相連接，完成與該模塊的數(shù)據(jù)通信功能。
[0027]圖5是圖1中脈搏測量模塊與控制器連接的第一種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，聲音(或壓力)傳感器9采集心臟跳動的聲音信號(或壓力信號)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)放大器10放大和濾波器11濾波后，通過A/D轉(zhuǎn)換器12將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量，微控制器3對該數(shù)字量進(jìn)行數(shù)字濾波處理后，可得到脈搏值。微控制器3還可以根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器12的輸出值的大小，通過控制放大器10中的數(shù)字電位器調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，以確保濾波器11輸出的模擬信號的幅度與A/D轉(zhuǎn)換器12的動態(tài)范圍相匹配。
[0028]圖6是圖1中脈搏測量模塊與控制器連接的第二種實(shí)施例。在該實(shí)施例中，微控制器3通過D/A轉(zhuǎn)換器16、驅(qū)動電路15控制一個(gè)發(fā)光二極管14發(fā)出一個(gè)強(qiáng)度恒定的紅(或紅外)光，當(dāng)光線照射人體組織時(shí)，一部分光線會被反射回來。因血液中的含氧血紅蛋白對紅(或紅外)光具有很強(qiáng)的吸收作用，因此反射光的強(qiáng)度被脈搏信號所調(diào)制。光電二極管20接收反射光后，經(jīng)接收放大器19、濾波器18和A/D轉(zhuǎn)換器變換后，將模擬信號變成數(shù)字量。微控制器3還可以根據(jù)A/D轉(zhuǎn)換器17的輸出值的大小，通過控制接收放大器19中的數(shù)字電位器調(diào)節(jié)放大倍數(shù)，以確保濾波器18輸出的模擬信號的幅度與A/D轉(zhuǎn)換器17的動態(tài)范圍相匹配。微控制器3對A/D轉(zhuǎn)換器17輸出的數(shù)字量進(jìn)行數(shù)字濾波處理后，得出脈搏值。
[0029]圖7是圖1中無線通信模塊與控制器連接的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。微控制器3控制無線通信模塊4工作。無線通信模塊4由一個(gè)無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊22、一個(gè)射頻天線23、一個(gè)射頻識別閱讀器24和一個(gè)耦合線圈25構(gòu)成。在每次測溫前，體溫計(jì)中的射頻識別閱讀器通過非接觸的方式讀取被測者電子標(biāo)簽中的電子識別碼，并將此識別碼存入微控制器3的Flash中；體溫和脈搏的測量完成后，微控制器3對體溫?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行修正，得到真實(shí)的體溫?cái)?shù)據(jù)，然后根據(jù)外設(shè)的請求，將該體溫、脈搏數(shù)據(jù)和電子識別碼發(fā)送至無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊22。無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊22收到數(shù)據(jù)后，立即通過天線23將該數(shù)據(jù)發(fā)送出去。天線23與無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊22相連接，用于提高本裝置的數(shù)據(jù)傳輸距離。
[0030]圖8是圖7中無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊電路圖。在本實(shí)施例中，我們采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)通信功能。圖中U4為藍(lán)牙模塊。我們選用臺灣DELTA公司生產(chǎn)的DFBM-CS120模塊作為藍(lán)牙模塊來實(shí)現(xiàn)通信功能，該模塊以美國CSR公司的bleuCOre3.0作為內(nèi)核，并將此內(nèi)核與外圍電路封裝在一個(gè)芯片內(nèi)。該模塊的管腳17(UART_RX)和管腳2 (UART_TX)分別與微控制器3的管腳54和管腳55相連接。
[0031]圖9是圖7中射頻識別閱讀器電路圖。電路的核心元器件U5采用的是MF RC522。MF RC522是應(yīng)用于13.56MHz非接觸式通信中高度集成度讀寫卡系列芯片中的一員。MFRC522利用了先進(jìn)的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議。它支持IS014443A的多層應(yīng)用。其內(nèi)部發(fā)送器部分可驅(qū)動讀寫器天線與IS014443A/MIFARE卡或應(yīng)答機(jī)的通信，無需其它的電路。接收器部分提供一個(gè)堅(jiān)固而有效的解調(diào)和解碼電路，用于處理與IS014443A兼容的應(yīng)答器信號。數(shù)字部分可處理IS014443A幀和錯(cuò)誤檢測(奇偶&CRC)。MFRC522支持MIFARE更高速的非接觸式通信，雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)424kbit/s。電路中，元器件町2、1?13、035、036與芯片的管腳16、管腳17組成接收電路。元器件LU、C25、L12、C26和芯片的管腳11、管腳13連接組成發(fā)射電路。元器件C23、C24、C27、C28、R14、R15為天線L的匹配電路。MF RC522芯片支持三種串行接口:SP1、UART, I2C，本電路中我們采用的是I2C串行接口，該接口的外接引腳少。U5的管腳I為I2C使能端，置為高電平。U5的管腳24和管腳31分別為數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線與U3的管腳31和管腳30相連接。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)用電子體溫計(jì)，包括體溫測量模塊[I]、液晶屏[2]、微控制器[3]，其特征在于還包括一個(gè)脈搏測量模塊[4]和一個(gè)無線通信模塊[5];所述脈搏測量模塊[4]主要由一個(gè)聲音傳感器、一個(gè)放大電路、濾波器和一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，系統(tǒng)具有溫度值修正功能，電路中有Flash存儲器用于存儲溫度的修正量，體溫測量模塊所測量的溫度值經(jīng)過微控制器修正后顯示在液晶屏上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，溫度的修正量可通過體溫計(jì)按鍵存入系統(tǒng)或進(jìn)行改與。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征是，溫度的修正量可通過有線或無線數(shù)據(jù)通信的方式傳入系統(tǒng)，系統(tǒng)收到數(shù)據(jù)后，由內(nèi)部程序?qū)囟刃拚窟M(jìn)行存儲或改寫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無線通信模塊[5]主要包括一個(gè)無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊[22]、一個(gè)射頻天線[23]、一個(gè)射頻識別閱讀器[24]、一個(gè)耦合線圈[25]。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征是，所述無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊[22]主要由一個(gè)射頻收發(fā)芯片、及外圍元器件構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征是，所述射頻識別閱讀器[24]主要由專用芯片及外圍元器件構(gòu)成。
【文檔編號】A61B5/01GK104398241SQ201410597780
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2010年8月6日
【發(fā)明者】陳哲 申請人:陳哲