专利名称：用于零热通量深部组织温度测量装置的构造的制作方法
用于零热通量深部组织温度测量装置的构造相关专利串请本申请含有与以下美国专利申请有关的材料2009年8月31日提交的美国专利申请12/584，108。
背景技术：
本发明的主题涉及一种在深部组织温度(DTT)估计中用来指示人类或动物的核心体温的温度装置。更具体地讲，本主题涉及零热通量DTT测量装置的构造。深部组织温度测量是对占据人体体腔或动物体腔的器官的温度(核心体温)进行的估计。因为许多理由，需要进行DTT测量。例如，已表明，在围手术期间将核心 体温维持在正常体温范围可降低手术部位感染的发生率，因此，在手术之前、手术期间以及手术之后监测患者的核心体温是有利的。当然，为了患者的安全和舒适，并且为了临床医生的便利，非侵入性测量是很理想的方式。因此，最有利的是，通过置于皮肤上的装置来进行非侵入性DTT测量。借助于零热通量装置的非侵入性DTT测量由Fox和Solman在1971年作过描述(Fox RH、 Solman AJ.的 A new technique for monitoringthe deep body temperaturein man from the intact skin surface. J. Physiol. Jan 1971:212 (2) :pp 8-10 (用于通过接触皮肤表面来监测人体深部体温的新技术，《生理学期刊》，1971年I月，第212(2)期，第8-10页))。图I所示的Fox/Solman系统使用温度测量装置10来估计核心体温，该温度测量装置具有基本上为平面型构造的受控加热器，用于阻止或阻碍穿过皮肤的一部分的热流。由于该测量依赖于无热通量穿过测量进行的皮肤区域，因此，此项技术称为“零热通量”(ZHF)测量。Togawa用DTT测量装置结构改进了 Fox/SoIman技术，该DTT测量装置结构弓I起组织中的多维热流。(Togawa T.的Non-Invasive Deep BodyTemperature Measurement.(非侵入性深部体温测量)源于Rolfe P编辑的Non-Invasive Physiological Measurements.Vol. I. 1979. AcademicPress, London, pp. 261-277(《非侵入性生理测量》，1979 年第 I 卷，伦敦学术出版社，第261-277页))。图2所示的Togawa装置将Fox和Solman的ZHF设计密封在厚的铝外壳中，所述铝外壳具有圆柱形环带构造，用于在面对不均匀的径向热流时维持径向温度均匀性。Fox/Solman装置以及Togawa装置利用身体的正常热通量来控制加热器的工作，从而通过热阻来阻碍源于皮肤的热流，以便达到所需的ZHF条件。这导致了将ZHF温度测量装置的加热器、热阻以及热传感器堆叠的构造，其结果是基本垂直的装置外形。由Togawa的上盖添加的热质量改进了 Fox/Solman设计的组织温度均匀性，并且使得深部组织温度的测量更为精确。就此而言，由于目标是穿过装置的零热通量，因此，热阻越大越好，因为这样可提高探针灵敏度。然而，附加的热阻使质量和尺寸增大，而且还增加达到稳定温度所需的时间。Fox/Solman装置以及Togawa装置的尺寸、质量和成本不能促成用后即弃的方式。因此，它们在用完之后必须要进行消毒，这样会使它们受到磨损和撕裂以及无法察觉的损坏。这些装置还必须保存好以再次使用。因此，使用这些装置会增加与零热通量DTT测量相关的成本，而且可能造成患者之间发生交叉污染的巨大风险。因此，需要在不损害性能的情况下减小零热通量DTT测量装置的尺寸和质量，以促成使用一次即丢弃的方式。一种低成本的一次性零热通量DTT测量装置在优先权申请中有所描述和主张，并在图3和图4中示出。该装置由柔性基底以及设置于柔性基底的表面上的电路构成。所述电路包括大致平面的加热器，所述加热器由导电的铜迹线限定，并且环绕未被加热器施加功率的表面的区域；设置在所述区域中的第一热传感器；设置在加热器迹线(heater trace)外部的第二热传感器；设置在加热器迹线外部的多个电垫片(electrical pad);以及将第一和第二热传感器以及加热器迹线与多个电垫片连接的多条导电迹线。当然，基底的柔性让测量装置(包括加热器)能够适形于测量部位的身体轮廓。柔性基底的各部分折叠在一起，以将第一和第二热传感器设置成彼此接近。设置在这些部分之间的绝缘层将第一和第二热传感器隔开。所述装置按操作定向，以便将加热器和第一热传感器定位在绝缘层的一侧上，并且将第二热传感器定位在另一侧上并紧靠将要进行测量的皮肤区域。如图4所示，电路在柔性基底表面上的布局提供薄型的零热通量DTT测量装置，该装置基本上为平面，甚至在各部分折叠在一起时也是如此。当然，基底的柔性让测量装置(包括加热器)能够适 形于测量部位的身体轮廓。零热通量DTT测量装置的加热器的工作会在装置与受试者皮肤的接触区域下方形成进入组织的等温通道。零热通量DTT测量是通过这个等温通道进行的。加热器的区域越大，等温通道越大，而且穿入组织越深。等温通道通常处于比环绕其的组织高的温度，因此，等温通道中的热散失到周围组织中。这种热损耗会减小等温通道的尺寸和深度。 对于零热通量DTT测量装置作出的设计和制造选择可影响等温通道的形成。这两个选择涉及加热器构造以及测量装置大小。就此而言，加热器性能的一个重要量度为功率密度，即加热器产生的每单位面积(例如以平方厘米即cm2为单位)的功率量(例如以瓦特为单位)。功率密度的便利表达形式为瓦特/cm2。在零热通量DTT测量装置中，当所述装置与半无限固体例如组织接触时，功率密度均匀的加热器并不在其放热表面上产生均匀温度。例如，如果图3的测量装置中的圆形加热器在径向上具有均匀的功率密度，那么当装置被置于皮肤上时，温度水平会沿着加热器的半径在朝周边的方向上下降。换句话讲，加热器在接近并直到外边缘处比在接近中心处冷，而且供测量核心体温的等温通道将比在径向上维持均匀温度时得到的通道窄。因此，假定功率密度均匀，那么需要逐渐增大的加热器，且因此较大的测量装置，以在测量位置从前额移动到颈再到胸骨时获得适度精确的深部组织读数。例如，具有均匀密度加热器的根据图3和图4的测量装置需要第一最小直径，例如约30mm (707mm2),以在前额处精确地测量核心体温。然而，这种均匀功率密度测量装置需要较大的第二最小直径，例如约40_(1257mm2)，从而获得颈上的适当测量精度。我们已发现，具有第三最小直径，例如约50mm(1963mm2)的均匀功率密度测量装置太小，因而无法获得穿过胸骨的适当精度。我们还注意到，Fox和Solman使用具有平均功率密度的60_的平方(3600mm2)零热通量DTT测量装置，以穿过胸骨进行测量。然而，以单一尺寸制造出来的具有均匀功率密度加热器的零热通量DTT测量装置满足了最深部核心体温测量的性能需要，但可能太大而无法用于其他测量部位。用于核心体温测量的空间可根据位置加以限制，尤其是在附近进行其他测量的情况下。例如，腹部或胸外科手术可能需要同时测量大脑活动、血氧以及核心体温。在这种情况下，用于放置BIS电极、氧气监测仪以及DTT测量装置的最佳测量部位理应在患者的头部；优选地在患者的前额(包括颞部)，其方便使用、非无菌、可见，而且经验证可用于测量核心体温。显然，可用于放置测量装置的前额区域会随着不同测量数的增加而很快成为有限。因此，用于一次性的非侵入性零热通量DTT测量装置的构造应具有相对较小的接触面积。然而，均匀功率密度装置按比例缩小会降低由较小装置进行的温度测量的可靠性，这是由于至少两个原因供测量DTT的等温通道的损耗，以及未施加功率区域对温度均匀性的影响。一般来讲，零热通量DTT测量装置要求加热器具有传送足够的热的能力，以建立并保持达到某个所需深度的等温通道。测量装置尺寸的减小需要特定的构造，即仍传送足够的热以形成等温通道而且不损害热传送的均匀性的构造。然而，随着加热器尺寸减小，等温通道的大小和深度减少，从而更易受周围组织中的多维热损耗影响的损害。这种影响在 测量部位更明显，在该测量部位中，核心温度位于体内相对较深的位置，例如位于胸骨上。加热器尺寸的减小还会增加测量装置的未施加功率区域对加热器的温度均匀性产生的影响。对于采用金属沉积技术制造的测量装置而言，用于热传感器和其他电子元件的导电迹线不传送热，并占据未被加热器施加功率的区域。在一些设计中，此类未施加功率区域可穿入加热器，因而降低测量装置的温度均匀性。第一热传感器附近的热绝缘的不一致性和不规则性可影响其操作并导致产生错误的读数。随着测量装置的尺寸减小，这些不一致性和不规则性会越来越损害温度的均匀性。最后，如果将附加的电子元件添加到零热通量DTT测量装置，那么必须提供附加的引线和连接，从而增加所述装置的总的未施加功率区域，此外会使加热器布局复杂化。
发明内容
针对上述问题实现的本发明的一个目标是降低组织中的多维热流对零热通量DTT测量装置工作的影响，所述装置由柔性基底以及电路构成，所述电路包括由设置在柔性基底的表面上的导电迹线限定的加热器。针对上述问题实现的本发明的另一个目标是减小零热通量DTT测量装置的尺寸，所述装置由柔性基底以及电路构成，所述电路包括由设置在柔性基底的表面上的导电迹线限定的加热器，而不会损害所述装置在建立用于测量核心体温的等温通道上的能力。针对上述问题实现的本发明的又一个目标是减小零热通量DTT测量装置的尺寸，所述装置由柔性基底以及电路构成，所述电路包括由设置在柔性基底的表面上的导电迹线限定的加热器，而不会损害由所述装置产生的温度的均匀性，以便形成用于测量深部组织温度的等温通道。针对上述问题实现的本发明的再一个目标是减小零热通量DTT测量装置的尺寸，所述装置由柔性基底以及导电迹线构成，所述导电迹线位于基底的表面上，所述基底用于加热器、至少两个热传感器以及至少一个附加电子装置。这些和其他目标通过一种零热通量DTT测量装置来实现，所述装置由柔性基底以及电路构成，所述电路包括限定环绕基底表面上的区域的大致平面的加热器的加热器迹线，其中所述加热器具有中心功率密度部分以及环绕所述中心功率密度部分的周边功率密度部分。优选地，所述加热器迹线限定一个加热器，所述加热器具有环绕所述区域并具有第一功率密度的中心部，以及环绕所述中心部并具有第二功率密度的周边部分，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。或者，所述加热器迹线限定一个加热器，所述加热器具有环绕所述区域的中心加热器部件，以及围绕所述中心加热器部件的外周边的周边加热器部件，其中所述中心加热器部件和周边加热器部件可单独控制。这些和其他目标通过一种零热通量DTT测量装置来实现，所述装置由柔性基底以及电路构成，所述电路包括具有限定环形加热器的图案的加热器迹线，其中所述加热器迹线具有功率密度，所述功率密度在所述图案不中断的区域中具有第一值，且在所述图案中 断的区域中具有第二值，其中所述第二值大于所述第一值。这些和其他目标通过一种零热通量DTT测量装置来实现，所述装置由以下各项构成柔性基底，所述柔性基底包括中心部、从所述中心部的周边向外延伸的接头部、从所述中心部的周边向外延伸的尾部(tail);以及所述柔性基底的表面上的电路，所述电路包括加热器迹线，所述加热器迹线限定环绕所述表面的区域的加热器；设置在所述区域中的第一热传感器；设置在所述尾部上的第二热传感器；设置在所述接头部上的多个电垫片；以及将第一和第二热传感器以及加热器迹线与多个电垫片连接的多条导电迹线，其中尾部和接头部隔开，以便在所述表面上为导电迹线提供用于将第二热传感器与电垫片连接的路径，所述路径被容易地路由且不跨越所述加热器迹线。这些和其他目标通过一种零热通量DTT测量装置来实现，所述装置由柔性基底以及所述柔性基底的表面上的电路构成，所述电路包括加热器迹线，所述加热器迹线限定环绕所述表面的区域的加热器；设置在所述区域中的第一热传感器；设置在所述加热器外部的第二热传感器；多个电垫片；以及将所述第一和第二热传感器以及所述加热器迹线连接至所述多个电垫片的多条导电迹线，其中所述导电迹线中的至少一条由所述电路的至少两个元件共用。
图I为包括ZHF DTT测量装置的第一现有技术深部组织温度测量系统的示意性框图。图2为包括具有铝顶盖的ZHF深部组织温度测量装置的第二现有技术深部组织温度测量系统的示意性侧剖面图。图3为柔性基底的一侧的平面图，示出了设置在用于温度测量的基底表面上的电路。图4为装有图3的电路的温度装置的侧剖面图。图5为组件分解透视图，示出了图4的温度装置的元件。图6A到图6F示出了基于图4和图5的温度装置的温度装置制造方法。图7为具有带中心部和周边部分的加热器的零热通量DTT测量装置的侧剖面局部示意图。
图8A示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第一构造，且图SB为测量装置的包括元件的示意图。图9为示出了包括零热通量DTT测量装置的温度测量系统的框图。图10示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第二构造。图11示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第三构造。图12示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第四构造。图13示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第五构造。图14示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第六构造。图15示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第七构造。·图16示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第八构造。图17示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第九构造。图18示出了图7的零热通量DTT测量装置构造的第十构造。
具体实施例方式理想的是，零热通量深部组织温度测量装置构造在放置使用时接触最小的皮肤区域，同时建立并保持完好形成的等温通道，以可靠精确地测量核心体温。所述构造应具有低质量和薄型，而且接触皮肤的区域应相对较小，以便进行测量(下文中，此区域被称为装置的“接触面积”)。特别理想的是，薄型的轻质柔性DTT测量装置构造使得在人或动物身体上不止一个部位进行零热通量温度测量成为可能。用于零热通量DTT测量的温度装置包括柔性基底，所述柔性基底具有设置成隔离关系并由一个或多个隔热材料的柔性层分开的至少两个热传感器。优选地，所述传感器通过柔性热(和电)绝缘体维持隔离关系。所述基底至少支承热传感器、分隔热绝缘体以及加热器。理想的是，所述基底还支承至少一个附加电子装置，以使温度装置的功能更多。尽管就包括代表性元件的优选实施例来描述温度装置构造，但这些实施例仅仅是示例性的。可能的情况是，其他实施例或许包括比所述实施例多的或少的元件。还有可能，所述元件中的一些或许被去除，并且/或者会添加其他未被描述的元件。此外，一些元件可以与其他元件结合，和/或分拆成更多的元件。零热通量DTT测量装置用于零热通量DTT测量装置的布局在图3中示出。所述装置包括设置在柔性基底上的电路，以使温度测量装置的物理构造适应或适形于不同温度测量位置遇到的不同轮廓。优选地(但不必一定如此)，柔性基底被构造或制造成具有多个邻接的部分。例如，柔性基底100具有三个邻接的部分102、104和106。第一(即中心部)部分102基本上为圆形。第二部分(即“尾部”)104具有较窄的细长矩形，其在第一径向上从第一部分102的周边伸出。在中心部和尾部于105处接合的地方，中心部的周边具有直部且尾部的宽度减少。第三(即接头部)部分106具有较宽的细长矩形，其在第二径向上从中心部102的周边伸出。优选地，尾部和接头部沿着中心部的直径对齐。根据图3，电子电路的元件设于单侧表面，即柔性基底的第一侧108上。第一热传感器120设置在中心部102的外周边以内，优选地接近或位于中心部102的中心。导电的加热器迹线122限定一个加热器，所述加热器具有环绕或围绕区域121的形状，第一热传感器120位于所述区域中。在图3所示的优选实施例中，加热器迹线呈环形，所述环形包括楔形加热器区域124的圆形阵列，所述楔形加热器区域环绕或围绕区域121以及设置在该区域中的第一热传感器120。第二热传感器126设置在尾部104。多个电连接垫片130位于接头部106上。加热器迹线包括在连接垫片130a和130b上端接的两个导电迹线部分。两条导电迹线在安装第一热传感器120的安装垫片与连接垫片130c和130d之间延伸。另外两条导电迹线在安装第二热传感器126的安装垫片与连接垫片130e和130f之间延伸。在图3所示的优选实施例所示的具体布局中，加热器迹线122的路径横跨用于第二热传感器126的两根迹线的路径。在这种情况下，加热器迹线的导通优选地(但不必一定如此)由导电的零欧姆跳线132维持，所述跳线横跨用于第二热传感器126的两条迹线并与之电隔离。在其他实施例中，加热器迹线122的导通还可通过以下方案来维持通过到达柔性基底的第二侧的通路；将热传感器迹线围绕柔性基底第一侧的周边走线；通过跳线而非零欧姆电阻器；或者通过任何等效解决方案。
柔性基底的柔性或适形性可由多个狭缝133强化，所述狭缝限定彼此独立移动或折曲的区域。在优选实施例中，狭缝133以随从或适应加热器迹线122的布局的图案形成于中心部102中。该图案至少部分地隔开加热器区域124，以便让加热器区域124中的任何一个区域独立于任何其他加热器区域而移动。狭缝的优选图案是放射型，因为这让每个狭缝在相邻的加热器区域之间沿着圆形中心部102的相应半径，并且沿着所述半径从中心部102的周边朝向该部分的圆形中心延伸。这并不意味着排除由不同形状的加热器迹线布局以及柔性基底部分确定的其他可能的狭缝配置。柔性基底的各部分围绕绝缘体放在或折叠在一起，以便在处于针对ZHF温度测量优选的构造中的第一热传感器120与第二热传感器126之间提供热阻。例如，至少柔性基底的中心部102和尾部104围绕柔性绝缘体合拢或折叠在一起。优选地，第一热传感器120和第二热传感器126因此设置在热绝缘体的相应侧上。就此而言，参见图3和图4，中心部102和尾部104折叠在绝缘材料的柔性层140附近。层140在热传感器之间提供热阻和电阻，还可支承处于隔开配置状态的热传感器。柔性温度测量装置构造包括布置在柔性基底一侧的电路，如图3所示。在将柔性基底的两个部分合拢或折叠在一起而将柔性绝缘体夹于之间的情况下，所述构造具有多层结构，如在图4中清晰可见。因此，温度测量装置200包括布置在柔性基底100的第一侧108的表面上的电路。中心部102和尾部104围绕柔性绝缘层140合拢或折叠在一起，以便在第一热传感器120与第二热传感器126之间提供热阻。柔性绝缘层还保持住被设置成隔离关系的第一和第二热传感器。优选地(但不必一定如此)，第二热传感器126在线202上与第一热传感器对齐，所述线穿过被加热器迹线环绕的区域121 (见图3)。温度测量装置还包括在中心部102上附接于基底100的第二侧109的柔性加热器绝缘体208。图3所示电路的布局将所有电路元件设置在柔性基底100 —侧的单个表面上。这种布局具有若干优点。首先，它仅需单个制造顺序来布设用于加热器、热传感器以及连接垫片的迹线，从而可简化所述装置的制造过程。其次，当载有热传感器的部分折叠在一起时，热传感器被保持在热学和力学控制的环境中。图3所示的优选布局的另一个有益效果在于，第一热传感器120在由加热器迹线122环绕或围绕的区域121中与加热器物理上隔开，且并不像在Fox/Solman系统中那样堆叠在所述加热器下方。当温度测量装置启动时，加热器开启，由此产生的热大体上垂直地从加热器向患者传送，但只在中间传至第一热传感器。因此，在加热器启动时发生的温度突变并未由第一热传感器立即感测到，这可改善对加热器的控制以及温度测量的稳定性而无需增加温度测量装置的热质量。因此，第一温度传感器120优选地位于与加热器迹线122相同的平面中，或者在相同的表面上(且甚至可略高于加热器迹线)，且基本上位于零热通量的区域121中或者与该区域对齐。理想的是，所述温度测量装置支持插拔式接口，所述插拔式接口使用方便并且适于患者生命体征监测系统的模块化。就此而言，并参见图3和图4，接头部106顺着垫片130的排列而构造，以便能够滑入和滑出与连接器(未示出)的连接。为了提供能够在连接和断开连接的同时维持形状的物理上稳固的结构，接头部106被可选地加强。就此而言，柔性加强件204设置在柔性基底100的第二侧109上。所述加强件基本上与接头部106同延并且至少部分地覆盖在中心部102上。如在图4中清晰可见，加强件204设置在柔性基底100的第二侧109与柔性绝缘体208之间。装置200上可设有键，用来对齐接头部106、防止与电连接器(未示出)误接并将连接器保持在接头部上。例如，参见图5，这种键包括穿过加强 件和接头部的开口 209。温度测量装置200安装在皮肤区域上，在该区域由最靠近皮肤的第二热传感器126测量温度。如在图4中可见，粘合剂层222设置于第二侧109上，在绝缘层140上和尾部104的第二传感器126所在的那部分上。隔离衬片(此图中未示出)可从粘合剂层222剥落，以准备将装置200附着在皮肤上。当如图4所示施用时，通过位于接头部106中的多个电连接垫片130来构成装置200上的电路与温度测量系统之间的插拔式信号接口。通过该接口传输的信号将至少包括加热器启动和热传感器信号。使用柔性基底上的电路大大简化了用于估计深部组织温度的一次性温度装置的构造，并且实质上降低了这种装置的制造时间和成本。就此而言，可参见图5以及图6A到图6F来理解温度测量装置的制造，所述装置包括布置在具有图3所示的电路元件的柔性基底100 —侧上的电路。尽管按具体编号的步骤来描述制造方法，但步骤的顺序可以改变而实现相同的结果。出于各种原因，一些步骤可包括比所述步骤多的或少的操作。出于相同或更多的原因，可删除所述步骤中的一些步骤，和/或可添加其他并未描述的步骤。此外，一些步骤可以与其他步骤结合，和/或拆分成更多步骤。在图6A中，用于电路的迹线和垫片被制造在柔性基底100的第一侧108上，所述柔性基底具有中心部102、从所述中心部延伸的尾部104，以及从所述中心部延伸的接头部106。电子元件(第一和第二热传感器)安装到迹线上，以完成包括图3的元件并如该图所示进行布置的电路(为便利起见，这些图中略去了该电路)。如果使用狭缝的话，在此制造步骤中，可在中心部制作将加热器区域分开的狭缝133的图案。根据图6B，在第二制造步骤中，将加强件204层合到柔性基底的第二侧。如在图5中清晰可见，加强件具有形状与接头部相同的部分和收窄成具有圆形端头的细长部分。当层合到第二侧109时，加强件基本上在接头部上且部分在中心部上、区域121之下延伸。优选地，粘合剂膜(不可见)或等效物将加强件附接到柔性基底的第二侧。根据图6C，在第三制造步骤中，绝缘材料的柔性层208由粘合剂或等效物在基本上整个中心部和加强件的至少一部分上附接于柔性基底的第一侧。该层被设置成使加热器与周围环境绝缘。如在图5中清晰可见，此柔性层可包括截头接头部210，所述截头接头部额外地增强接头部106与系统连接器之间的插拔式连接。根据图6D，在第四制造步骤中，绝缘材料的柔性中心层140在中心部上附接于第一侧108，以覆盖加热器迹线以及第一热传感器。如在图5中清晰可见，此柔性层还可包括截头接头部141，所述截头接头部额外地增强接头部与系统连接器之间的插拔式连接。根据图6E，在第五制造步骤中，尾部104被折叠在绝缘材料的中心层140上，从而使第一和第二热传感器由该中心层保持成优选的隔离关系。根据图6F，在第六制造步骤中，具有隔离衬片226的粘合剂层(不可见)在具有折叠的尾部的中心绝缘层上附着于该中心绝缘层。如在图5中清晰可见，隔离衬片226可具有对应于中心部102和接头部106的形状。
在最佳实施方式中，根据本说明书的温度测量装置使用下表列出的材料和部件制成。具有符合图3的铜迹线以及垫片的电路采用传统的光刻技术形成于聚酸亚胺膜的柔性基底上，而且热传感器使用传统的表面安装技术进行安装。除了 Φ表示直径之外，表中的尺寸为厚度。当然，这些材料和尺寸仅为示例性的，且决不限制本说明书的范围。例如，迹线可全部或部分地用导电油墨制成。材料和部件表权利要求
1.一种零热通量温度装置(700)，具有将隔热材料层(702)夹于之间的第一柔性基底层(703)和第二柔性基底层(704)，其中设置于所述第一基底层(703)上的加热器迹线(724)限定加热器(726)，所述加热器面对所述隔热材料层(702)的一侧，而且所述加热器包括环绕所述第一基底层的不具有加热器迹线的区域(730)的中心功率密度部分(728)，以及环绕所述中心功率密度部分的周边功率密度部分(729)，第一热传感器(740)设置于所述区域中，第二热传感器(742)设置于面对所述隔热材料层(702)的相背侧的第二基底层(704)上，多个电垫片(771)设置于基底表面(721)上所述加热器迹线的外部，并且多条导电迹线将所述第一和第二热传感器以及所述加热器迹线连接至所述多个电垫片。
2.根据权利要求I所述的零热通量温度装置(700)，其中柔性基底(701)包括中心部(705)、从所述中心部的周边向外延伸的接头部(706)、以及从所述中心部的周边向外延伸的尾部(708)，所述多个电垫片(771)设置于所述接头部上，并且所述中心部和所述尾部围绕所述隔热材料层(702)折叠，从而使所述中心部(705)构成所述第一基底层(703)，而所述尾部(708)构成所述第二基底层(704)。
3.根据权利要求2所述的零热通量温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)具有第一功率密度，而所述周边功率密度部分(729)具有第二功率密度，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
4.根据权利要求3所述的零热通量温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)呈环形，而所述周边功率密度部分(729)具有与所述中心功率密度部分的环形同心的环形形状。
5.根据权利要求3所述的零热通量温度装置(700)，还包括所述中心部中的狭缝(751、752)的图案，每个狭缝从所述中心部(705)的周边朝向所述区域(730)延伸，其中所述加热器迹线(724)包括位于所述狭缝的侧边并且功率密度大于所述第一功率密度的部分(774、775)。
6.根据权利要求3所述的零热通量温度装置(700)，还包括位于所述尾部(706)的端部的球状扩大部分(707)，其中设有所述第二热传感器(742)。
7.根据权利要求3所述的零热通量温度装置(700)，其中所述加热器迹线(724)包括两个末端，并且所述多个电垫片(771)中的第一电垫片只连接于所述加热器迹线的第一末端，所述多个电垫片中的第二电垫片只连接于所述加热器迹线的第二末端。
8.根据权利要求2所述的零热通量温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)包括第一加热器迹线部分(810)，所述周边功率密度部分包括与所述第一加热器迹线部分隔开的第二加热器迹线部分(811)，并且所述加热器迹线还包括与所述第一和第二加热器迹线部分隔开并在共享结点(814)处连接于所述第一和第二加热器迹线部分的共用加热器迹线部分(812)。
9.根据权利要求8所述的零热通量温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)呈环形，而所述周边功率密度部分(729)具有与所述中心功率密度部分的环形同心的环形形状。
10.根据权利要求9所述的零热通量温度装置(700)，还包括所述中心部中的狭缝(751、752)的图案，所述狭缝从所述中心部的周边朝向所述区域延伸，其中所述第二加热器迹线部分包括位于所述狭缝的侧边的细长部分(774、775)。
11.根据权利要求8所述的零热通量温度装置(700)，其中所述加热器迹线(724)包括三个末端，并且所述多个电垫片(771)中的第一电垫片(5)只连接于所述加热器迹线的第一末端，所述多个电垫片中的第二电垫片(6)只连接于所述加热器迹线的第二末端，所述多个电垫片中的第三电垫片(7)只连接于所述加热器迹线的第三末端。
12.根据权利要求I所述的零热通量温度装置(700)，还包括所述中心部中的狭缝(751、752)的图案，所述狭缝从所述中心部的周边朝向所述区域延伸，其中所述加热器迹线包括位于所述狭缝的侧边的细长部分(774、775 )。
13.根据权利要求2至12中任一权利要求所述的零热通量温度装置(700)，其中所述中心部(705)大致呈圆形，并且所述尾部(706)和所述接头部(708)在所述中心部的周边上由小于或等于180°的弧隔开。
14.根据权利要求13所述的零热通量温度装置(700)，其中所述多个电垫片(771)包括至少四个电垫片。
15.根据权利要求14所述的零热通量温度装置(700)，其中所述接头部(708)包括相背的凹口( 710 )，用于接纳并保持电缆连接器的保持器。
16.一种温度装置(700)，包括 柔性基底(701)，所述柔性基底包括第一部分(705)、从所述第一部分的周边向外延伸的接头部(706)、以及从所述第一部分的周边向外延伸的尾部(708);以及 位于所述柔性基底的表面上的电路，所述电路包括位于所述第一部分(705)上的加热器迹线(724)，所述加热器迹线限定环绕所述基底的不具有加热器迹线的区域(730)的中心加热器部分(728)，以及环绕所述中心加热器部分的周边加热器部分(729);设置于所述区域(730)中的第一热传感器(740);设置于所述尾部(708)上的第二热传感器(742);设置于环形加热器迹线的外部的多个电垫片(771);以及将所述第一和第二热传感器以及所述加热器迹线与设置在所述接头部上的所述多个电垫片连接的多条导电迹线。
17.根据权利要求16所述的温度装置(700)，其中所述中心加热器部分(728)具有第一功率密度，并且所述周边加热器部分(729)具有第二功率密度，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
18.根据权利要求16所述的温度装置(700)，其中所述中心加热器部分(728)包括第一加热器迹线部分(810)，所述周边加热器部分(729)包括与所述第一加热器迹线部分隔开的第二加热器迹线部分(811)，并且所述加热器迹线还包括与所述第一和第二加热器迹线部分隔开并在共享结点(814)处连接于所述第一和第二加热器迹线部分的共用加热器迹线部分(812)。
19.根据权利要求16至18中任一权利要求所述的温度装置(700)，其中所述第一部分(705)具有大致圆形、大致四边形或大致卵形的形状。
20.一种温度装置(700)，包括 柔性基底(701);以及 位于所述柔性基底(701)的表面上的电路，所述电路包括环绕所述表面的区域(730)的环形加热器迹线(724);设置于所述区域中的第一热传感器(740);设置于所述环形加热器迹线外部的第二热传感器(742);多引脚电子电路装置(770);设置于所述环形加热器迹线外部的多个电垫片(771);以及将所述第一和第二热传感器、所述多引脚电子电路装置以及所述加热器迹线连接至所述多个电垫片的多条导电迹线； 至少一条导电迹线，所述至少一条导电迹线连接于所述多引脚电子电路装置(770)的引脚(SCL、COM)，连接于所述第一热传感器(740)或所述第二热传感器(742)的末端，以及连接于所述多个电垫片(771)中的电垫片(1、3)。
21.根据权利要求20所述的温度装置(700)，其中所述环形加热器迹线(724)包括具有第一功率密度的中心加热器部分(728)，以及具有第二功率密度的周边加热器部分(729)，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
22.根据权利要求21所述的温度装置(700)，其中所述多个电垫片(771)包括六个电垫片。
23.根据权利要求22所述的温度装置(700)，其中所述多引脚电子电路装置(770)为可编程存储装置。
24.根据权利要求20所述的温度装置(700)，其中所述环形加热器迹线(724)包括中心加热器部分(728)，所述中心加热器部分包括第一加热器迹线部分(810);周边加热器部分，所述周边加热器部分包括与第一迹线部分地隔开的第二加热器迹线部分(811);以及共用加热器迹线部分(812)，所述共用加热器迹线部分与所述第一和第二加热器迹线部分隔开并在共享结点(814)处连接于所述第一和第二加热器迹线部分。
25.根据权利要求24所述的温度装置(700)，其中所述多个电垫片(771)包括七个电垫片。
26.根据权利要求25所述的温度装置，其中所述多引脚电子电路装置(770)为可编程存储装置。
27.一种温度装置(700)，包括柔性基底(701)、隔热材料层(702)以及电路，所述电路具有设置于第一基底层(703)上且环绕但并不进入所述第一基底层的区域(730)的加热器(726)、设置于所述区域中的第一热传感器(740)以及设置于第二基底层(704)上的第二热传感器(742)，其中所述第一和第二基底层由柔性绝热层(702)隔开，而且所述加热器具有用于以第一功率密度工作的中心功率密度部分(728)，以及用于以第二功率密度工作的环绕所述中心功率密度部分的周边功率密度部分(729)，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
28.根据权利要求27所述的温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)具有第一功率密度，而所述周边功率密度部分(729)具有第二功率密度，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
29.根据权利要求27所述的温度装置(700)，其中所述中心功率密度部分(728)和所述周边中心功率密度部分(729)能够单独控制。
全文摘要
本发明涉及用于零热通量深部组织温度测量的柔性装置，尤其涉及一次性温度测量装置。此类装置由柔性基底构成。电路设置在所述基底的一侧上。所述电路包括分别设置在第一和第二基底层上的第一和第二热传感器。加热器迹线设置在具有所述第一热传感器的所述第一基底层上。所述第一和第二基底层由设于所述第一和第二基底层之间的柔性绝缘层隔开。所述加热器迹线限定加热器，所述加热器具有以第一功率密度工作的中心部，以及以第二功率密度工作的围绕所述中心部的周边部分，所述第二功率密度大于所述第一功率密度。
文档编号G01K1/16GK102918370SQ201180026758
公开日2013年2月6日 申请日期2011年3月24日 优先权日2010年4月7日
发明者马克·T·比贝里希, 加里·L·汉森, 瑞安·J·斯塔布, 艾伯特·P·范杜伦, 艾伦·H·齐亚梅尔 申请人:阿里藏特医疗保健公司