一種紅外耳溫連續(xù)檢測裝置及其檢測耳溫的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種紅外耳溫連續(xù)檢測裝置及其檢測耳溫的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 人體體溫監(jiān)控測量是臨床及家庭保健最基本的了解生理和病理狀態(tài)的手段之一。 目前所能實(shí)現(xiàn)體溫測量或監(jiān)護(hù)的產(chǎn)品主要有水銀體溫計(jì)、電子體溫計(jì)、紅外耳溫計(jì)、NTC體 溫探頭等。
[0003] 國內(nèi)醫(yī)院和家庭大都采用水銀體溫計(jì)進(jìn)行體溫測量。雖然水銀體溫計(jì)價(jià)格便宜、 讀數(shù)準(zhǔn)確，但是由于具有響應(yīng)速度慢、不方便連續(xù)監(jiān)測、易破碎產(chǎn)生汞污染等缺點(diǎn)，在發(fā)達(dá) 國家早已經(jīng)禁止銷售和使用，取而代之的是電子體溫計(jì)及適配各類醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀器的連續(xù)監(jiān) 護(hù)體溫探頭。
[0004] 目前用于臨產(chǎn)體溫連續(xù)監(jiān)測的大多是利用接觸式NTC熱敏電阻與人體接觸后的 熱平衡原理來獲得體溫信息的，常見體溫連續(xù)采集方式主要有接觸式腋溫探頭或腔內(nèi)體溫 探頭。
[0005] 所有傳統(tǒng)熱敏電阻式監(jiān)護(hù)儀測溫配件大都是放在人體腋下，經(jīng)過長時(shí)間的測量使 腋下環(huán)境溫度和測溫頭達(dá)到溫度平衡才能測出人體實(shí)際溫度，并且誤差在±0. 5° C ;然 而，若環(huán)境快速的變換，該測溫儀可能無法快速的、有效的隨著偵測器的溫度變化，從而造 成測量速度慢、精度低等問題。例如若將溫度計(jì)從暖房（30度）移到寒房（I 0度)，測均溫 狀態(tài)被破壞，同時(shí)必須花5分鐘甚至10分鐘來達(dá)到新的均溫狀態(tài)。再者熱敏電阻式監(jiān)護(hù)儀 放在人體腋下也不利于連續(xù)的測量溫度，病人在長時(shí)間測量過程中傳統(tǒng)熱敏電阻式監(jiān)護(hù)儀 也容易出現(xiàn)脫落或者接觸不良而造成測量溫度偏低。
[0006] 腔內(nèi)體溫探頭也廣泛用于檢測人體體內(nèi)溫度，能夠通過人的鼻腔，口腔和直腸對 人體中心溫度進(jìn)行檢測。該類探頭前端都安裝有NTC電阻式的溫度傳感器，該溫度傳感器 能夠配合檢測主機(jī)將溫度信息轉(zhuǎn)換成電信號從而實(shí)現(xiàn)溫度的檢測。目前的監(jiān)護(hù)儀上都配備 了該類體溫探頭。在實(shí)際使用過程中，腔內(nèi)體溫探頭需要插入人體腔體內(nèi)，但是目前的體 溫探頭無法對插入的深度進(jìn)行有效控制，從而導(dǎo)致測量存在差異，往往因?yàn)椴迦肭粌?nèi)的深 度過低而導(dǎo)致測量的不準(zhǔn)確。而目前市面上使用的體溫探頭在實(shí)際使用過程中無法判斷插 入的深度，從而容易產(chǎn)生測量不準(zhǔn)確，同時(shí)探頭插入較淺時(shí)，容易導(dǎo)致探頭脫落，而探頭 插入較深，則可能對病人造成一定的損傷。
[0007] 紅外線體溫計(jì)主要用于鼓膜溫度的測定，由于其反應(yīng)速度快、與人體大腦深部的 下視丘的中心溫度有較好的相關(guān)性，在臨床上引起重視，主要不足之處只能間斷測定，并不 能連續(xù)觀察。
[0008] 因此，現(xiàn)有的水銀體溫計(jì)不環(huán)保、電子體溫計(jì)不能連續(xù)體溫監(jiān)護(hù)、NTC體溫探頭測 量精度不高且測量體位不便利，容易對病人造成損傷等問題。而如果將紅外線耳溫測量的 準(zhǔn)確性及NTC體溫探頭的連續(xù)監(jiān)護(hù)有效結(jié)合，使用上便于耳部舒適地長時(shí)間佩戴、同時(shí)能 夠?qū)⒍囟冗M(jìn)行有效地監(jiān)控采集并可以輸出給監(jiān)護(hù)儀等其它設(shè)備的紅外耳溫連續(xù)檢測 裝置，將能夠有效解決上述諸多體溫采集中過程中出現(xiàn)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種高精度的人體溫度監(jiān) 測裝置，采用環(huán)保無污染的紅外技術(shù)感應(yīng)原理，高精度實(shí)時(shí)檢測及輸出，同時(shí)采用全新舒適 地耳掛式結(jié)構(gòu)，多樣化地輸出接口，可以直接連續(xù)測量耳溫，并能適配市場各類醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀 器，為臨床發(fā)燒測量及體溫監(jiān)護(hù)提供了判斷依據(jù)；具有生產(chǎn)簡便快捷、環(huán)保、數(shù)據(jù)處理較快、 測量更精確、體積小巧便攜、佩戴方便和功能新穎等優(yōu)點(diǎn)。
[0010] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案： 本發(fā)明一種紅外耳溫連續(xù)檢測裝置，其包括依次連接的探測單元、主控單元和傳輸單 元； 所述探測單元，其用于探測紅外信號，并將探測到的紅外信號經(jīng)放大處理后輸出至所 述主控單元；所述探測單元內(nèi)設(shè)置有紅外傳感器； 所述主控單元，其用于接收并處理所述探測單元輸出的信號，將所述紅外傳感器探測 到的紅外信號進(jìn)行有效放大及數(shù)字轉(zhuǎn)換處理完成后發(fā)送至所述傳輸單元；所述主控單元內(nèi) 設(shè)有主MCU以及與所述主MCU配套的電路板；所述主MCU起到信號收接處理及運(yùn)算功能，配 套的電路板起到整個(gè)裝置的電路組合連接功能； 所述傳輸單元，其用于將外界電源供給整個(gè)裝置使用，以及將所述主控單元處理完成 的耳溫?cái)?shù)據(jù)按預(yù)設(shè)模式傳輸給醫(yī)用監(jiān)護(hù)儀器或便攜式智能電子設(shè)備。
[0011] 進(jìn)一步地，為滿足更深入地測量到人體耳膜的紅外溫度信號，所述的探測單元設(shè) 置為與外耳道結(jié)構(gòu)一致的結(jié)構(gòu)。
[0012] 進(jìn)一步地，所述傳輸單元設(shè)置有通用的有線插頭，如3. 5mm耳機(jī)頭、6. 5mm監(jiān)護(hù)頭， 6針9針串口、USB/URAT/RS232等，可適配市面的各品牌監(jiān)護(hù)儀器、智能手機(jī)、便攜式電子設(shè) 備等的配套使用。
[0013] 進(jìn)一步地，為了滿足獨(dú)立工作的特定使用需求，還設(shè)置有擴(kuò)展單元，所述擴(kuò)展單元 用于替換所述傳輸單元，所述的擴(kuò)展單元包括獨(dú)立操作按鍵以及可用于替換傳輸單元的無 線數(shù)據(jù)傳輸模塊，方便了用戶獨(dú)立使用、滿足智能移動終端無線數(shù)據(jù)管理使用。
[0014] 進(jìn)一步地，為了適配部分無通用接口的智能電子設(shè)備，所述的擴(kuò)展單元還可以采 用無線通信協(xié)議（如無線WIFI或者藍(lán)牙等）進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳送。
[0015] 進(jìn)一步地，為滿足無線數(shù)據(jù)傳送方式的正常裝置正常工作，所述擴(kuò)展單元設(shè)置有 獨(dú)立電源。
[0016] 進(jìn)一步地，為了滿足無外接儀器狀態(tài)下可獨(dú)立顯示，所述的擴(kuò)展單元還可以增加 設(shè)置顯示屏，方便獨(dú)立使用及查看測量數(shù)據(jù)。
[0017] 進(jìn)一步地，為滿足人耳佩戴時(shí)的穩(wěn)定牢固性、衛(wèi)生要求以及適于外耳道位置固定 的使用要求，還包括頭部殼體和尾部殼蓋，所述頭部殼體和所述尾部殼蓋配合形成空腔，所 述紅外探測單元、主控單元以及所述擴(kuò)展單元封裝在空腔內(nèi)部；所述的頭部殼體上設(shè)置有 外部掛耳部件；所述頭部殼體外側(cè)設(shè)置有中心有孔的圓筒，所述的紅外傳感器從圓筒伸出。
[0018] 進(jìn)一步地，所述頭部殼體外部設(shè)置為符合人體耳道結(jié)構(gòu)的圓筒型結(jié)構(gòu)。
[0019] 進(jìn)一步地，所述圓筒上設(shè)置有可拆卸的耳套，所述的耳套采用軟體材料設(shè)計(jì)。
[0020] 進(jìn)一步地,所述的電路板還可以是柔性電路板。
[0021] 本發(fā)明還公開了一種使用紅外耳溫連續(xù)檢測裝置檢測耳溫的方法，其包括以下步 驟： (1)、將紅外傳感器裝置配戴于人體耳部； (2 )、持續(xù)采集人體紅外溫度信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及輸出； (3) 、有線或無線的外接系統(tǒng)持續(xù)讀取體溫?cái)?shù)據(jù)； (4) 、外接系統(tǒng)按一定預(yù)設(shè)模式進(jìn)行體溫計(jì)算輸并繪制溫度曲線。
[0022] 紅外技術(shù)的原理是基于自然界中一切溫度高于絕對零度的物體，每時(shí)每刻都輻射 出紅外線，同時(shí)，這種紅外線輻射都載有物體的特征信息，這就為利用紅外技術(shù)探測和判別 各種被測目標(biāo)的溫度高低與熱分布場提供了客觀的基礎(chǔ)。
[0023] 根據(jù)公開斯蒂芬一波爾茲曼定律：
由斯蒂芬一玻爾茲曼定律可以看出：物體的紅外輻射能量(功率）與物體表面絕對溫度 的四次方成正比，與物體表面的發(fā)射率成正比。物體溫度越高，發(fā)射的紅外輻射能越多。因 此即使溫度變化相當(dāng)小，都會引起輻射出射度很大的變化。
[0024] 斯蒂芬-玻爾茲曼定律表明了黑體輻射功率和絕對溫度之間的關(guān)系，它是通過物 體輻射功率測量物體溫度的要理論依據(jù)。本發(fā)明所采用的紅外傳感器件正以基于此原理的 基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化計(jì)算。
[0025] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是： 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的新型紅外人體耳部體溫測量監(jiān)控裝置，采用入耳式 測量結(jié)構(gòu)，能夠準(zhǔn)確測量到耳膜溫度，并采用通用標(biāo)準(zhǔn)接口將處理完成的耳溫?cái)?shù)據(jù)信號直 接輸出給醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀器及智能移動終端等電子設(shè)備使用；具備生產(chǎn)工藝簡便環(huán)保、數(shù)據(jù)處 理較快、測量更精確、體積小巧便攜、方便使用和功能新穎等優(yōu)點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)的人體溫度的高精 度快速測量及實(shí)時(shí)監(jiān)控；方便了用戶發(fā)燒體溫尤其是耳膜溫度的快速測量、連續(xù)體溫變化 分析需求；其〇. 02攝氏度的分辨率和正負(fù)0. 2攝氏度的精度誤差足夠使本測發(fā)明測量結(jié)果 具有較高的力臨床參考價(jià)值，為臨床監(jiān)護(hù)及發(fā)燒測量提供了判斷依據(jù)。
【附圖說明】
[0026] 附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實(shí) 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中： 圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)工作原理圖； 圖2是本發(fā)明帶傳輸單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明帶有擴(kuò)展單元的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0028] 如圖1至圖3所示，本發(fā)明一種紅外耳溫連續(xù)檢測裝置，其包括依次連接的探測單 元1、主控單元2和傳輸單元3 ;以及根據(jù)特定需求設(shè)置的擴(kuò)展單元4 ; 所述探測單元1，其用于探測紅外信號，并將探測到的紅外信號經(jīng)放大處理后輸出至所 述主控單