专利名称：用于监测管的末端相对于血管的位置的设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于监测管的末端(distal end)相对于血管的位置的设备。本发明还涉及一种用于经由血管交换液体的系统。
背景技术：
专利US-A 4971068公开了一种针，其包括金属插管(cannula)以及安装在插管上的温敏指示器。假如血进入插管并且到达所述温敏指示器，通过温敏指示器的颜色改变来直观示出血管穿透。在专利US-A 4971068中公开的针的问题在于在注射过程(即，在其中液体供给病人的过程)中，它不能监测插管是否维持定位在血管内部。也就是，在专利US-A 4971068 中所公开的针需要血本身流入插管直至温敏指示器，以便于观察血管穿透，因此观察插管在血管中的定位。
发明内容
本发明的目的是，提供一种在起始段限定种类的设备，其能够监测对于管的末端，血管内部的定位是否被维持。本发明的目的通过根据本发明的设备来实现。根据本发明的设备包括配置用于加热末端的加热元件，用于生成指示由末端的外部所传递热量的测量信号的传感器布置， 以及用于将测量信号与参考水平进行比较的比较器布置，其中，参考水平等于由测量信号响应血管内的最小流速所得到的值。给定提供给加热元件的功率水平，取决于血管内的血的流速，来自末端外部的热传递将对于血管内部和外部的位置明显地不同。通过生成指示经由管末端外部的热传递的测量信号，使得管的末端在血管内部的位置与在血管外部的位置可辨别。此处，参考水平等于测量信号响应血管内最小流速所得到的值，该值对应于热传递的最小水平。因此，假如测量信号指示与参考水平相比更高水平的热传递，管的末端必须被放置在血管内部。因此，假如测量信号指示与参考水平相比更低水平的热传递，管的末端必须被放置在血管外部。所以，通过将测量信号与参考水平相比较，可以确定末端是否实际上占据血管内部的位置。根据后一个比较，医疗专业人员被通知关于末端的定位。也就是，比较器布置此外基于将测量信号与参考水平进行比较来生成指示末端相对于血管的定位的信号。要指出的是，为了监测末端的位置，利用在管外侧的血流动。因此，不需要任何血永久地流过管。因此，根据本发明的设备能够监测取样程序(在该程序中，血经由管从病人抽出)过程中以及注射程序(在该程序中，液体将穿过管流向血管)过程中，末端相对于血管的位置。在取样程序和注射程序过程中，由于例如病人的运动，内部末端的位置易于受到干扰。假如血管内部的末端位置损坏，即，末端不再在血管内部，液体供给所述血管周围的组织。由于此，对于病人，引起疼痛、肿胀和/或痛苦。
另外应指出的是，根据本发明的设备适于监测在这样程序的全部阶段过程中(即， 不仅在与病人交换流体的过程中，而且在其开始是专用于血管穿透的这种程序的开始处) 监测管的末端定位。在该文献中，血管被认为包括静脉和动脉。在根据本发明的设备的优选实施例中，传感器布置包括第一温度传感器，其用于在加热元件提供有恒定水平的功率时测量加热元件的温度。该实施例具有如下优点包括相对较小数量的电子部件，由此允许小型化根据本发明的设备，并且减少制造所述设备的成本。后一品质增强了根据本发明的设备的可处理性(disposability)。也就是，该实施例使得由处理设备所引起的财政损失相当小。显然，根据本发明的设备并不需要被处理，即， 它允许长时间的使用。在根据本发明的设备的另一个优选实施例中，传感器布置包括第二温度传感器， 被配置用于测量基本上远离加热元件的位置处的温度，其中，传感器布置被配置用于测量由第一和第二温度传感器所测量的温度之间的差异。此处，基本上远离加热元件的位置暗示该位置的温度基本上不受由于加热元件的热传递的影响。该实施例是有益的，因为它能够准确地记录管末端的定位，这是由于其关于周围温度波动是健壮的。也就是，通过将测量信号基于根据由第一和第二温度传感器所测量的温度之间的差异，补偿所述波动。根据本发明的设备的另一个优选实施例，包括控制电路，用于基于恒定参考温度和由第一温度传感器所测量的加热元件的温度之间的偏差来控制提供给加热元件的功率， 其中，传感器布置被配置用于测量提供给加热元件的功率。该实施例具有优点通过控制加热元件的温度在恒定的参考温度来防止过度加热血管内部的血和血管周围的组织。在根据本发明的设备的另一个优选实施例中，传感器布置包括第一温度传感器， 其被配置用于在操作过程中加热元件提供有恒定水平的功率时，测量沿着具有平行于管纵向轴的部件的轴、加热元件两侧上预定定位处的温度之间的差异。该实施例是有益的，因为它能够测量血管内的流动方向。该品质在应用中具有特别的益处，其中将末端定位在动脉或者静脉中是非常重要的，所述血管携带血沿着不同流动方向。因此，该实施例有效地能够区别动脉和静脉。在根据本发明的设备的另一个优选实施例中，传感器布置包括第一温度传感器， 被配置用于测量沿着具有平行于管纵向轴的部件的轴、加热元件两侧上预定定位处的温度之间的差异，其中在操作过程中提供给加热元件的功率由控制电路基于恒定的参考温度和由第二温度传感器所测量的加热元件的温度之间的偏差来控制。该实施例是有益的，因为它增加了监测末端是否位于血管内部的灵敏性。也就是，假如管的末端被定位在血管外侧，由该实施例所生成的测量信号的值会明显地与参考水平不同。除此之外，该实施例是有益的，因为它防止了过度加热血管内部的血和血管周围的组织。而且，该实施例有益地能够测量血管内血流的方向。在根据本发明的设备的另一个实际实施例中，传感器布置包括第一(primary)温度传感器，用于在操作过程中加热元件提供有功率脉冲时，测量管末端的外部的温度，其中传感器布置被配置用于测量在其后热脉冲由第一温度传感器来检测的持续时间。在根据本发明的设备的另一个优选实施例中，传感器布置包括第一(primary)温度传感器和第二( secondary )温度传感器，其中，第一和第二温度传感器沿着具有平行于管纵向轴的部件的轴被设置在加热元件两侧上的位置处，其中，加热元件在操作过程中被提供有功率脉冲，以及其中传感器布置被配置用于测量在其后热脉冲由第一和第二温度传感器来检测的持续时间之间的差异。该实施例是有益的，因为它能够测量血管内血流动的方向。该品质在应用中具有特别的益处，其中将管的末端定位在动脉或者静脉中是非常重要的，所述血管携带血沿着不同流动方向。因此，该实施例有效地能够区别动脉和静脉。根据本发明的设备的另一个优选实施例包括，用于RF通信的天线和用于接收电磁辐射从而给加热元件供能的线圈。该实施例具有如下优点传感器布置和加热元件允许无线操作，即，传感器布置和加热元件与驱动加热元件和响应由传感器布置所生成的测量信号的任何电路物理上完全分离。因此，没有任何令人讨厌的布线被附着到管上。不存在这种布线在很大程度上使医疗专业人员便于操控根据本发明的设备。在根据本发明的设备的优选实施例中，加热元件和传感器布置在附着到机械柔性载体的硅基底上被处理。该实施例有益地使传感器布置和加热元件可以与管的几何形状一致，例如，具有圆形或者矩形横截面的管。因此，取决于根据本发明的设备的特别应用，对于管，可以利用宽范围的几何形状。在根据本发明的设备的实际实施例中，传感器布置包括含掺杂多晶硅的温差电堆的温度传感器。本发明的另一个目的是，提供一种在起始段中限定种类的系统。该目的是由根据本发明的系统来实现。根据本发明的系统包括管，其中，管提供有根据本发明的设备。在根据本发明的系统的优选实施例中，加热元件和传感器布置与管基本上共轴地布置。在本文中，共轴解释为主体或者表面的布置共用纵向的公共轴。因此，圆形和非圆形主体和表面允许共轴布置。该实施例有益地增加了管末端的定位是可检测的准确性。也就是，通过共轴地布置所述传感器布置、加热元件和管，在通过管横截面延伸的平面内产生平面对称性。后一个平面对称性允许空间上更均勻地加热管末端的外部，以及空间上更精细地生成指示由管的末端的外部传递到其环境的热量的测量信号。在根据本发明的系统的另一个优选实施例中，加热元件和传感器布置被设置在管壁内。该实施例具有如下优点它防止了传感器布置和加热元件物理上接触血管中的血以及经由管交换的流体。后一品质对于医疗应用(例如，静脉注射)是非常重要的。也就是，在这些应用中，绝对重要的是防止紧急状况，在其中传感器布置、加热元件和/或他们的零件被脱离。优选地，传感器布置和加热元件都被安装相对比较接近管的外表面，以便于减少由于血和传感器布置以及加热元件之间的距离的热阻。
图1示意性地显示了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括用于测量加热元件的温度的第一温度传感器。图2示意性地示出了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括用于补偿周围温度波动的第二温度传感器。图3示意性地描绘了用于具体化根据图2中所描绘的实施例的传感器布置和加热元件的电子电路的实施例。图4示意性地显示了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括用于控制加热元件的温度的控制电路。图5示意性地示出了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括设置在加热元件两侧上的第一和第二温度传感器。图6示意性地显示了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括设置在加热元件两侧上的第一和第二温度传感器以及用于维持加热元件的参考温度的反馈控制器。图7示意性地描绘了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括被提供有一连串功率脉冲的加热元件。图8示意性地示出了根据本发明的系统的实施例，其中，根据本发明的设备包括设置在加热元件两侧上的第一和第二温度传感器，其中，加热元件被提供有功率脉冲。图9示意性地显示了根据本发明的系统的实施例，其中，传感器布置和加热元件被设置在管壁内。图10示意性地示出了图9中所描绘的实施例的平面图。图11示意性地描绘了用于具体化根据图4中所描绘实施例的传感器布置、加热元件和控制电路的电子电路的实施例。
具体实施例方式图1示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体103的系统101。该系统包括管104，以及用于监测管104的末端108相对于血管的位置的设备102。加热元件106 嵌入管104内，用于在操作过程中加热末端108的外部。为此目的，加热元件106由能量源10 (例如，电池)提供有恒定功率。本质上已知的温度传感器112被配置用于测量加热元件106的温度。测量信号114涉及加热元件106的温度。假定恒定的组织温度，测量信号114指示用于由末端108的外部传递到其环境(即，假如末端108被定位在血管内时为末端108周围的血或者假如末端108被定位在血管外部时为血管周围的组织)的热量。比较器布置Il6被配置用于将测量信号114与参考水平进行比较。在该特别的实例中，参考水平等于加热元件106响应血管内的最小流速而得到的温度。如果末端108被定位在血管内，取决于血的流速，与如果管的末端108被定位在血管外部加热元件106将获得的温度相比，加热元件106的温度将明显减小。因此，参考水平对应于倘若在操作过程中给末端提供功率，加热元件106的温度的最大值。图2示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体203的系统201。该系统包括管204，以及用于监测管204的末端208相对于血管的位置的设备202。加热元件206 嵌入管204内，用于在操作过程中加热管的末端208的外部。为此目的，加热元件206由能量源210提供有恒定功率。第一温度传感器212 (例如，温度计)被配置用于测量加热元件206的温度。第二温度传感器214以距离D远离加热元件106来定位。此处，距离D优选地超出加热元件206的宽度W至少5倍，以便于最小化加热元件206对第二温度传感器 214的温度的影响。第二温度传感器214被配置用于测量周围温度。测量信号216涉及由第一温度传感器212和第二温度传感器214所测量的温度之间的差异。比较器布置218被配置用于将测量信号216与参考水平进行比较。在该特别的实例中，参考水平等于加热元件206的温度和响应于血最小流速的周围温度之间的差异。假如末端208被定位在血管内，取决于血的流速，与假如管的末端208被定位在血管外部将获得的温度相比，加热元件206 的温度明显减小。因此，参考水平对应于加热元件206的温度的最大值，因此对应于加热元件206的温度和周围温度之间差异的最大值。图3示意性地描绘了用于实现传感器布置和加热元件的电子电路302。电子电路302包括其电阻和其温度之间具有预定关系的热敏电阻304，表现为加热元件。参考例如图2，热敏电阻被配置用于加热管的末端208。参考图3，热敏电阻304嵌入威特斯通桥 (wheatstone bridge)306内。受控的电压源308在威特斯通桥306两端施加电压。伏特计 310被配置用于通过利用热敏电阻的电阻和其温度之间的预定关系来间接地测量热敏电阻 304的温度，由此表现为电阻温度计。周围温度的波动通过将参考热敏电阻312设置远离热敏电阻306来解决。为此目的，参考热敏电阻312提供有相对较大的电阻，以保证最小的耗散。此外，热敏电阻304和参考热敏电阻312被提供有基本上相等的温度系数。而且，电阻314和316被包括在威特斯通桥306中。与热敏电阻304相比，电阻314和316优选地被提供有可忽略的温度系数。图4示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体403的系统401。该系统包括管404，以及用于监测管404的末端408相对于血管的位置的设备402。加热元件406 嵌入管404内，用于在操作过程中加热管的末端408的外部。温度传感器410被配置用于测量加热元件406的温度。温度传感器410的输出412与经由设定值(setpoint)发生器 416的输出414所提供的恒定参考温度进行比较。输出412 (即，加热元件406的温度)与输出414 (即，恒定的参考温度)之间的偏差被送入控制器418。在该特别的实例中，控制器 418是比例积分微分(PID)控制器。控制器418将所述偏差转化为功率420。线圈422设置在系统402内，用于在操作过程中接收到电磁辐射时提供另外的功率424，例如，经由感性耦合。传感器4 被配置用于测量供给加热元件406的总功率426(即，要求用于维持加热元件406的恒定参考温度的功率，假定血流动将冷却加热元件406)，以及用于生成测量信号430。比较器布置432被布置用于将测量信号430与参考水平进行比较。在该特定的实例中，参考水平等于总功率4 所要求的值以响应最小流量条件将加热元件406保持在恒定参考温度。也就是，如果管的末端408被定位在哺乳动物的血管内，由管的末端408的外部传递到其环境的热量随着血流速增加而明显增加。因此，维持加热元件406的恒定参考温度所要求的总功率426随着血流速增加而明显增加。可替代地，如果另外的功率似4是预定的，则测量功率422将也是可行的，并用于监测管的末端是否位于血管内部。图5示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体503的系统501。该系统包括管504，以及用于监测管504的末端508相对于血管的位置的设备502。加热元件506 嵌入管504内，用于在操作过程中加热管的末端508的外部。为此目的，功率源510在操作过程中给加热元件506提供有恒定水平的功率。温度传感器512被配置用于测量加热元件 506两侧上位置处的温度之间的差异。为此目的，温度传感器512包括温差电堆514。在本文献中，温差电堆涉及串联连接的热电偶。温差电堆生成与局部温度梯度有关或者与局部温度差异有关、而不是与绝对温度有关的输出。因此，温差电堆514记录加热元件506两侧上位置处的温度之间的差异。此处，所述位置被设置沿着具有平行于管504纵向轴516的部件的轴。温度传感器生成测量信号518。血流速越大，在加热元件506两端的温度不对称将变得越大。也就是，热将经由血流动的强制对流从加热元件506传递到温差电堆的一侧。比较器元件520被布置用于将测量信号518与参考水平进行比较。在该实例中，参考水平等于，响应于血管内的血最小流速以及响应于在操作过程中提供给加热元件的功率而由加热元件506两端的温度差异得到的值。即，对于最小的流速，加热元件506两端的温度不对称将最小。增加血流速使得所述不对称扩大，这导致测量信号518的绝对值的增加。测量信号518的标识指示血管内血的流动方向。比较器布置520可以附加地配置用于将测量信号 518的标识与另外的参考值进行比较，该另外的参考值指示可能的流动方向中的任一个。图6示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体603的系统601。该系统包括管604，以及用于监测管604的末端608相对于血管的位置的设备602。加热元件606 嵌入管604内，用于在操作条件过程中加热管的末端608的外部。为此目的，功率610提供给加热元件606。第一温度传感器612被配置用于测量在加热元件606两侧上位置处的温度。为此目的，第一温度传感器612包括温差电堆614。此处，所述位置被设置沿着具有平行于管604纵向轴616的部件的轴。第一温度传感器612生成测量信号618。比较器元件 620被布置用于将测量信号618与参考水平相比较。在该实例中，参考水平等于由加热元件606两侧上位置处的温度差异可得到的值，其响应于血管内的血最小流速以及响应于操作过程中提供给加热元件的功率。即，增加的血流速度使得温度中的所述差异增加。也就是，如果管的末端在血管内，热量将随着血流动从管的末端608的外部被传递。所述热传递使得相对于加热元件606两侧上的位置达到温度不对称，并且因此使得测量信号618的绝对值增加。测量信号618的标识指示血管内的血流动方向。比较器布置620可以附加地被配置用于将测量信号618的标识与另外的参考值进行比较，该另外的参考值指示可能流动方向的任一个。本质上已知的第二温度传感器622被配置用于测量加热元件606的温度。 加热元件606的温度与由设定值发生器拟4所提供的恒定参考温度进行比较。所述温度之间的偏差被送入控制器626，在该特定的实例中其是比例(P)控制器。添加有由线圈拟8所提供的另外功率的控制器拟6的输出构成了在操作条件过程中提供给加热元件606的功率 610，该线圈被布置用于在接收电磁辐射时生成另外的功率。优选地，温差电堆614和加热元件606相对于管604的纵向轴616对称地设置。图7示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体703的系统701。该系统包括管704，以及用于监测管704的末端708相对于血管的位置的设备702。加热元件706 嵌入管704内，用于在操作过程中加热管的末端708的外部。为此目的，加热元件706由脉冲发生器712提供有一连串功率脉冲710。优选地，所述功率脉冲710串由方波的功率脉冲来实现。此处，一连串功率脉冲包括至少两个脉冲，但是优选地明显多于两个脉冲，以便于能够永久地监测管的末端708的位置。脉冲发生器712由功率源714提供功率。脉冲发生器712生成信号716，指示在其处生成所述功率脉冲710串中上升沿(rising flank)的时间点。温度传感器718被布置用于测量管的末端708外部处的温度。温度传感器718附加地被配置用于生成输出720，指示在其处由温度传感器718记录温度脉冲上升沿的另外时间点。测量信号722涉及时间点和另外的时间点之间的差异。本质上已知的比较器元件 724将测量信号722与参考水平进行比较。此处，参考水平等于由脉冲发生器712生成功率脉冲的上升沿和由温度传感器718检测对应的温度脉冲之间的时间跨度的值，该值响应于血管内血的最小流速和提供给加热元件706的功率而得到。后一时间跨度将响应于最小流速得到最大值，并且将随着流速增加而减小。
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图8示意性地示出了用于经由血管与哺乳动物交换液体803的系统801。该系统包括管804，以及用于监测管804的末端808相对于血管的位置的设备802。加热元件806 嵌入管804内，用于在操作过程中加热管的末端808的外部。为此目的，加热元件806由脉冲发生器812提供有一连串功率脉冲810。在操作过程中，脉冲发生器812由功率源814提供功率。该系统802包括第一温度传感器816和第二温度传感器818。此处，第一温度传感器816和第二温度传感器818沿着具有平行于管804纵向轴820的部件的轴被设置在加热元件806两侧上的位置处。优选地，第一和第二温度传感器816和818沿着平行于纵向轴 820的轴相对于加热元件806被对称设置。也就是，须说明第一和第二温度传感器816和 818相对于加热元件806的位置没有任何差异。第一温度传感器816被布置用于测量管的末端808外部处的温度。温度传感器816附加地被配置用于生成输出822，指示在其处由第一温度传感器816记录温度脉冲的上升沿的时间点的。第二传感器818被配置用于测量加热元件806上或者相对位置上管804的外部处的温度。第二温度传感器818附加地被配置用于生成输出824，指示在其处由第二温度传感器818记录另外温度脉冲的上升沿的另外时间点。此处，在操作过程中，温度脉冲和另外的温度脉冲由功率脉冲814来引起。测量信号拟6涉及输出822和另外输出拟4之间的差异，S卩，时间点和另外时间点之间的差异，在所述时间点和另外时间点所述温度脉冲和所述另外的温度脉冲分别由第一和第二温度传感器816和818来检测。本质上已知的比较器元件828将测量信号拟6与参考水平进行比较。此处，参考水平等于在其处由第一温度传感器816检测上升沿的时间点和在其处由第二温度传感器818检测另外上升沿的另外时间点之间的时间跨度的值，该时间跨度响应于血管内血的最小流速和提供给加热元件806的功率而得到。前述的时间跨度将响应于最小的血流速度得到最小值，并且将随着血流速的增加而增加。图9示意性地显示了用于经由血管与哺乳动物交换流体904的系统902的实施例。传感器布置和加热元件在附着到机械柔性载体906的硅基底中被处理。参考图10，该图示意性地描绘了载体906的平面图，该载体906包括温差电堆1002。在该特定的实例中， 温差电堆1002借由半导体材料用薄膜技术来实现。此处，温差电堆1002的联结点经由半导体材料的掺杂来具体化。可替代地，温差电堆1002由金属(例如，铝)来制造。加热元件 1004由金属线(例如，铝)来实现。温差电堆1002测量加热元件1004两侧上温度之间的差异。更特别地，测量联结点1006和另外的联结点1008处的温度。参考图9，载体906被设置在管910的壁908内。壁908由合适的塑料(例如，聚酰亚胺)制成。管910具有内部半径 Rl和外部半径R2。载体906以半径R2被布置与管910同轴，对于管910，其保持R1<R2<R3。 优选地，为了减小血和载体906之间的热阻，以增加监测管的末端定位的准确性为目的，距离R3-R2相对较小，例如以大约60 μ m。明显地，载体906物理上并不接触潜在地围绕所述管910的血。优选地，载体906和因此的在那里处理的传感器布置和加热元件构成了相对较大的弧，以便于生成空间上高度精细的测量信号。图11示意性地描绘了用于具体化根据图4所描绘的实施例的温度传感器410、加热实体406和控制器418的电子电路1102。电子电路1102包括其电阻和其温度之间具有预定关系的热敏电阻1104，其表现为加热元件。参考图4，热敏电阻被配置用于加热管的末端408。参考图11，热敏电阻1104嵌入威特斯通桥1106。周围温度的波动通过将参考热敏电阻1108设置远离热敏电阻1104来解决。通过提供与热敏电阻1104相比具有明显大电阻的电阻器1110来防止通过参考热敏电阻1108的耗散。附加地，热敏电阻1104和参考热敏电阻1110提供有基本相等的温度系数。而且，电阻1112和1114包括在威特斯通桥在 1106中。与热敏电阻1104相比，电阻1112和1114优选地提供有可忽略的温度系数。电压源1116在威特斯通桥1106两端施加电压。电子电路1102包括运算放大器(opamp) 1118， 用于生成代表威特斯通桥的腿(leg)两端的电压差异的输出1120，该输出1120被提供给控制器1122。那样，提供给热敏电阻1104的功率被控制。因此，基于热敏电阻1104的电子电阻和温度之间的预定关系，热敏电阻的温度有效地维持在恒定值处。
虽然本发明已经在图中和在前述描述中被详细地说明和描述，但是说明和描述将认为是说明性的和示例的，而非限制性的。需要指出的是，根据本发明的设备和系统以及所有他们的部件可以通过应用本质上已知的工艺和材料来制成。在所述权利要求组和说明书中，术语“包括”不排除其他元件，并且不定冠词“一”不排除多个。权利要求中的任何附图标记不被解释为限制范围。还要指出的是，在所述权利要求组中所限定的特征的所有可能结合也是本发明的部分。
权利要求
1.一种用于监测管(104，204，404，604，704，804，910)的末端 (108，208，408，508，608，708，808)相对于血管的位置的设备(102，202，402，602，702，802)，包括-加热元件(106，206，406，506，606，706，806，1004)，被配置用于加热所述末端，-传感器布置(110，212，214，410，512，612，718，816，818，1002)，用于生成指示由末端的外部所传递的热量的测量信号(114，216，430，518，618，722，826),以及- 比较器布置(116，218，432，520，620，724，830)，用于将测量信号与参考水平进行比较，其中，所述参考水平等于由测量信号响应血管内的最小流速所得到的值。
2.根据权利要求1的设备，其中，所述传感器布置包括第一温度传感器(110，212)，用于在加热元件提供有恒定水平的功率时测量加热元件(106)的温度。
3.根据权利要求2的设备，其中，所述传感器布置包括第二温度传感器(214)，用于测量基本上远离加热元件(206)的位置处的温度，并且其中，所述传感器布置(212，214)被配置用于测量由第一和第二温度传感器所测量的温度之间的差异。
4.根据权利要求2的设备，其中，所述加热元件包括电阻和温度之间具有预定关系的热敏电阻(304)，其中，所述热敏电阻嵌入威特斯通桥(306)，以及其中，所述温度传感器包括用于确定热敏电阻的电阻的伏特计(310)。
5.根据权利要求1的设备，包括控制电路，用于基于恒定参考温度和由第一温度传感器(410)所测量的加热元件的温度之间的偏差控制提供给加热元件(406)的功率，其中，所述传感器布置被配置用于测量提供给所述加热元件的功率。
6.根据权利要求5的设备，其中，所述加热元件包括电阻和温度之间具有预定关系的热敏电阻(1104)，其中，所述热敏电阻嵌入威特斯通桥(1106)，以及其中，包括热敏电阻的威特斯通桥的腿两端的电压在操作过程中由反馈电路来控制。
7.根据权利要求1的设备，其中，所述传感器布置包括第一温度传感器(512)，其被配置用于在操作过程中加热元件(506)被提供有恒定水平的功率时，测量沿着具有平行于管(504)纵向轴(516)的部件的轴、在加热元件两侧上预定位置处的温度之间的差异。
8.根据权利要求1的设备，其中，所述传感器布置包括第一温度传感器(612)，其被配置用于在操作过程中提供给加热元件的功率由控制电路基于恒定参考温度和由第二温度传感器(622)所测量的加热元件的温度之间的偏差来控制时，测量沿着具有平行于管 (604)纵向轴(6161)的部件的轴、在加热元件(606)两侧上预定位置处的温度之间的差异。
9.根据权利要求1的设备，其中，所述传感器布置包括第一温度传感器(718)，其用于 在操作过程中加热元件(706)被提供有功率脉冲时，测量末端(708)的温度，其中，传感器布置被配置用于测量在其后热脉冲由第一温度传感器检测的持续时间。
10.根据权利要求1的设备，其中，所述传感器布置包括第一温度传感器(816)和第二温度传感器(818)，其中，所述第一和第二温度传感器沿着具有平行于管的纵向轴(820)的部件的轴被设置在加热元件(806)的两侧上的位置处，其中，所述加热元件在操作过程中被提供有功率脉冲，以及其中，传感器布置被配置用于测量在其后热脉冲由第一和第二温度传感器检测的持续时间之间的差异。
11.根据权利要求1的设备，包括用于RF通信的天线(422，6 )和用于接收电磁辐射从而给加热元件(406，606)供能的线圈(434)。
12.根据权利要求1的设备，其中，所述加热元件和所述传感器布置在附着到机械柔性载体(906)的硅基板上被处理。
13.根据权利要求12的设备，其中，所述传感器布置包括包含温差电堆(1002)的温度传感器。
14.一种用于经由血管交换流体(103，203，403，603，803，904)的系统 (101，201，401，601，701，801，902)，其包括管(104，204，404，604，704，804，910)，其中，所述管被提供有根据权利要求1的设备(102，202, 402, 602, 702, 802)。
15.根据权利要求14的系统，其中，所述加热元件和所述传感器布置位于管(910)的壁 (908)内。
16.根据权利要求14的系统，其中，所述加热元件和所述传感器布置与所述管(910) 基本上共轴地布置。
全文摘要
本发明涉及一种能够准确地监测管的末端是否被定位在血管内部的设备(102)。该设备包括配置用于加热所述末端的加热元件(106)和用于生成指示由末端的外部所传递热量的测量信号(114)的传感器布置(110)。为了将测量信号(114)与参考水平进行比较的目的，该设备还包括比较器布置(116)。此处，所述参考水平等于由测量信号(114)响应血管内的最小流速得到的值。本发明还涉及用于经由血管与哺乳动物交换液体的系统(102)。该系统包括提供有根据本发明的设备的管。
文档编号G01F1/688GK102448369SQ201080023322
公开日2012年5月9日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月28日
发明者M. 伦森 J., R. 哈尔特森 J., 克利 M. 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司