一种人体深层组织温度测量仪及测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种人体深层组织温度测量仪及测量方法，包括用于测量体表温度和环境温度的温度测量探头以及用于测量皮肤层厚度和脂肪层厚度的厚度测量探头，还包括数据传输单元、显示单元和处理单元，处理单元通过数据传输单元分别与温度测量探头和厚度测量探头相连，处理单元还与显示单元相连；本发明的人体深层组织温度测量仪及测量方法，通过在温度测量探头外设置隔热层，避免环境温度对测量温度的影响，使测得的人体体表温度更加准确；通过厚度测量探头测量皮肤层厚度和脂肪层厚度，温度测量探头测量体表温度和环境温度，可快速计算出深层组织温度Tm，耗时短，准确性高。
【专利说明】一种人体深层组织温度测量仪及测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于组织温度测量【技术领域】，具体涉及一种人体深层组织温度测量仪及测 量方法。
【背景技术】
[0002] 现有研究表明，人体深层病变组织（乳腺癌、淋巴肉瘤）的温度略高于周围正常组 织的温度，因此我们可以利用此特性，通过测量人体深层组织温度对肿瘤等疾病进行普查。
[0003] 如图2所示，在运动员运动过程中，用热电偶的方法对运动员不同深度的组织温 度进行测量，环境温度为恒定的22°C，皮肤厚度为1mm，肌肉的初始温度为37. 5°C，测试过 程中随着运动员的运动肌肉温度每分钟升高1°C，图中十条曲线从上到下分别为脂肪厚度 为 1111111、2111111、3111111、4111111、5111111、6111111、7111111、8111111、91111]1和1〇1111]1的组织部位所测得的温度随时间变化 的曲线图，从图中可以看出随着运动时间的增长，组织温度也随测量时间在一直升高，但不 同部位的温度升高不一致。
[0004] 如图3所示，在静息状态下，用热电偶的方法对不同深度的组织温度进行测量，皮 肤厚度为1mm，图中四条曲线从上到下分别为皮肤下温度以及脂肪厚度为2mm、5mm和IOmm 的组织部位所测得的温度随时间变化的曲线图，从图中可以看出随着测量时间的增长，所 测得的组织温度也在不断升高，随后到达稳定状态；对于Imm的皮肤下温度，大概300s能完 成热传输过程到达稳定的组织温度；对于脂肪厚度为IOmm处的温度，大概IOOOs才能完成 热传输过程到达稳定的组织温度。
[0005] 如图4所示，在肌肉温度为恒定的42°C的状态下，用热电偶的方法对不同深度的 组织温度进行测量，环境温度为恒定的22°C，皮肤厚度为1mm，图中十条曲线从上到下分别 为脂肪厚度为1_、2_、3_、4_、5_、6_、7_、8_、9_和10_的组织部位所测得的温度 随时间变化的曲线图，从图中可以看出随着测量时间的增长，组织温度也在不断升高，随后 到达稳定状态；对于脂肪厚度为Imm处的温度，大概IOOOs能完成热传输过程到达稳定的组 织温度；对于脂肪厚度为IOmm处的温度，大概2000s才能完成热传输过程到达稳定的组织 温度。
[0006] 由此我们可知，深层组织的温度与人体体表温度是存在一定关系的，但不同深度 组织的温度与体表也是存在差异的；如果通过红外探测器直接对人体深层组织进行温度测 量，所得到的结果准确性不高；如果用热电偶的方法测量深层组织温度虽然提高了测量的 准确性，但耗时较长；因此，更加准确、快速的测量人体深层组织温度的测量方法仍是人们 努力的目标。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是解决上述问题，提供一种快速、无创且测温更加准确的人体深层 组织温度测量仪及测量方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种人体深层组织温度测量仪，包括 用于测量体表温度和环境温度的温度测量探头以及用于测量皮肤层厚度和脂肪层厚度的 厚度测量探头，还包括数据传输单元、显示单元和处理单元，处理单元通过数据传输单元分 别与温度测量探头和厚度测量探头相连，所述数据传输单元可将温度测量探头和厚度测量 探头的测量结果传输到处理单元，处理单元可对该测量结果进行计算得到皮肤厚度、脂肪 厚度以及深层组织温度，处理单元还与显示单元相连，显示单元可显示温度测量探头和厚 度测量探头的测量结果以及处理单元的计算结果。
[0009] 优选地，所述温度测量探头外包裹有隔热层，温度测量探头检测的一端位于隔热 层外。
[0010] 一种人体深层组织温度测量方法，包括下列步骤：
[0011] S1、用温度测量探头测量外界环境温度?；，然后将温度测量探头放在待测量部位， 设定时间t后得到人体体表温度Ts ;
[0012] S2、用厚度测量探头测量待测部位皮肤层厚度Is。与脂肪层厚度If。，并计算出皮肤 厚度I s和脂肪厚度If:
[0013] Is = 1J2
[0014] If= (Ifc-Isc)/2；
[0015] S3、计算深层组织温度Im :
【权利要求】
1. 一种人体深层组织温度测量仪，包括用于测量体表温度和环境温度的温度测量探 头以及用于测量皮肤层厚度和脂肪层厚度的厚度测量探头，其特征在于：还包括数据传输 单元、显示单元和处理单元，处理单元通过数据传输单元分别与温度测量探头和厚度测量 探头相连，所述数据传输单元可将温度测量探头和厚度测量探头的测量结果传输到处理单 元，处理单元可对该测量结果进行计算得到皮肤厚度、脂肪厚度以及深层组织温度，处理单 元还与显示单元相连，显示单元可显示温度测量探头和厚度测量探头的测量结果以及处理 单元的计算结果。
2. 根据权利要求1所述的测量仪，其特征在于：所述温度测量探头外包裹有隔热层，温 度测量探头检测的一端位于隔热层外。
3. -种人体深层组织温度测量方法，其特征在于包括下列步骤： 51、 用温度测量探头测量外界环境温度?；，然后将温度测量探头放在待测量部位，设定 时间t后得到人体体表温度Ts ; 52、 用厚度测量探头测量待测部位皮肤层厚度Is。与脂肪层厚度If。，并计算出皮肤厚度 Is和脂肪厚度If: Is= lsc/2 if= (ifC_isc) /2 ; 53、 计算深层组织温度Tni:
其中，ask为皮肤的热介导系数，afat为脂肪的热介导系数，且有：
其中，ksk为皮肤的热传导系数，Csk为皮肤的热容量，Psk为皮肤的密度，kfat为脂肪的 热传导系数，Cfat为脂肪的热容量，Pfat为脂肪的密度。
4. 根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于：人体体表温度Ts的测量时间t不小 于30秒。
【文档编号】A61B5/01GK104434048SQ201410717936
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】李婷, 赵越, 李凯, 高原, 朱厉阳 申请人:电子科技大学