医用升温毯的制作方法

本发明属于医疗器械领域，涉及电加热设备，尤其是一种医用升温毯。

背景技术：

医用升温毯是用于手术或非手术患者的升温和保温的设备。医用升温毯通过热垫表面与患者身体的接触进行热量交换，从而达到对患者的体温进行精确的控制，并能有效保持围手术期患者正常体温的目的。

体温是人体重要的生命体征之一，保持恒定的正常体温，是保证人体新陈代谢和生命活动正常进行的必要条件。患者在手术期间由于手术室环境温度低（24±2℃），患者热保护差、体表散热快、长时间手术的体腔散热、体腔灌洗液及气腹（冷稀释）、输注低温液体、麻醉药对体温调节中枢的抑制（麻醉下的被动性体温降低）、肌松、低糖、热生化反应低及患者自身身体素质等诸多方面的共同作用，有60%-80%的患者在围手术期间体温低于36℃，医学上称之为低体温综合症。围手术期的低体温症可导致多种并发症的发生，如导致麻醉药物代谢缓慢（药物毒副作用加强）、延长麻醉复苏时间、凝血障碍、免疫功能下降、心血管功能异常、术后出血量增加、伤口感染率增加、参与诱发全身炎症反应综合症、住院天数延长、脏器功能下降或紊乱、术后寒战及死亡率增加。因此升温毯（体表加温）技术的应用，安全、可靠的保证围手术期患者的体温正常，有效缓解了围手术期常见的低体温综合症，是现代手术室必备设备之一。

目前临床上用于体表加温的设备主要有液体循环水床垫、覆盖式充气加温毯、医用电热毯以及热辐射加热装置等，但以上几类体表加温装置在实际使用中都发现了一些问题和不足。例如医用电热毯其内部结构为将特定长度的加热线通过一定的顺序或排列方式固定连接于毯体内部，再将温度传感器和限温器接触于加热线上，通过控制器进行控制。这种结构决定其存在较大先天性的安全隐患，首先，毯体加热不均匀，加热线实际温度需要远远高于设定温度才能达到整个毯体加热的效果，在患者长时间手术时，及其容易造成在加热线铺设位置的患者相应部位局部烫伤，从而造成医疗事故及纠纷。其次，这种结构和温度传感器、限温器的放置位置，造成控制器并不能准确的反应毯体的实际温度，造成毯体在铺设加热线的位置局部过热，而温度传感器数据过低或过高，进而控制器给出不正确的加热信号，造成毯体温度失控，容易形成患者整体烫伤的医疗事故。

通过检索，未发现与本专利申请相同的公开专利文献。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对目前临床需要并克服现有产品存在的局限性及技术不足，而发明的一种安全可靠、加热均匀、控制精确并且可以实现根据热垫温度实时控制加热输出并带有三路相互独立的超温报警保护装置的智能型的医用升温毯。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种医用升温毯，它包括：电源部分、控制器、热垫。其中，热垫由7层结构组成，从上至下依次为医用多层复合无纺布包覆层、复合棉保温层、绝缘无纺布层、网状碳纤维发热体层、绝缘无纺布层、复合棉保温层、医用多层复合无纺布包覆层。其中，碳纤维发热体是由碳素纤维和100％棉纤维纺织而成，将多股碳纤维发热体规则排列成平面网格状结构，其中每股碳纤维发热体的两端均通过铜片连接于热垫的加热回路中。网状碳纤维发热体被两层绝缘无纺布热熔复合形成一个整体发热层。控制器和热垫中共有三路相互独立的超温报警保护装置。温度传感器、两路热保护器表面均通过一块导热铝箔或铜片紧密贴合于由网状碳纤维发热体及两层绝缘无纺布热熔复合形成整体发热层上。控制器采用了模块化集成电路设计，以0.5秒的刷新频率、0.1℃的控温精度，实现了热垫温度智能化的实时控制和显示。

而且，所述热垫还包括：

温度传感器，为防水型NTC热敏电阻温度传感器；

超温保护装置，串联在热垫加热回路中的两路相互独立的热保护器，一路为55℃可自动恢复的通断式热保护器，另一路为60℃不可恢复熔断式热保护器；

工作时限控制模块，串联在加热回路中，当热垫加热时间累计达到预设指定时间上限时，断开加热回路；

温度传感器、两路热保护器表面均通过一块65mm X 65mm的导热铝箔或铜片紧密贴合于由网状碳纤维发热体及两层绝缘无纺布热熔复合形成整体发热层上；

热垫加热指示灯，通过该指示灯的点亮，实时显示热垫加热回路的工作状态；

热垫的发热层与上、下复合保温层以及上、下医用多层复合无纺布包覆层采用热熔复合或超声波复合的方式按指定顺序复合成为一体。

而且，所述控制器包括：

控制器开关，导通或断开控制器的电源输入；

温度设定模块，通过控制器上的按键设置预设温度值，然后将该数值传输给温度控制模块并同步显示于显示模块的屏幕上；

温度采集模块，通过馈线与热垫内的温度传感器连接，接收温度传感器采集的热垫实时温度数据，并发送给温度控制模块、超温报警保护模块以及显示模块；

温度控制模块，通过温度采集模块采集热垫实时温度数据，再依据设置输入模块的预设温度值以及报警温度上限等数据进行分析、计算和处理，用以控制加热输出电路的通、断，并向显示模块及超温报警保护模块发送相应信息；

超温报警保护模块，通过温度采集模块采集热垫实时温度数据，再依据预设的报警温度值进行比对计算，当热垫温度超过预设报警温度值时或当温度采集模块数据异常时，立即向温度控制模块发出强制断开加热输出电路的信号，并向显示模块发送显示超温报警信息的信号，同时通过超温报警保护模块自带的蜂鸣器发出声光警报；

显示模块，接收温度采集模块发送过来的热垫实时温度数据并显示，接收温度设定模块的预设温度值并显示，接收温度控制模块的加热输出信号并实时显示，接收超温报警保护模块发出的超温报警信号并显示。

本发明的优点和有益效果在于：

1、本医用升温毯中的控制器采用了模块化集成电路设计，以0.5秒的刷新频率、0.1℃的控温精度，实现了热垫温度智能化的实时控制和显示；

2、本医用升温毯中热垫的核心发热部分采用的是网状碳纤维发热体层，碳纤维发热体是由碳素纤维和100％棉纤维纺织而成，将多股碳纤维发热体规则排列成平面网格状结构，在其外依次复合有绝缘无纺布层、复合棉保温层、医用多层复合无纺布等多层结构。这种材料应用和结构设计，可使本医用升温毯的热垫具有防水、绝缘、高强度、抗拉伸、升温快等诸多优点。而且，碳纤维发热体发出的是远红外线热辐射，对人体的电磁波辐射为0。平面网格状结构排列保证了整个热垫的加热区域温度非常均匀，并且还可以确保在有一股或多股碳纤维折断的情况下，也不会影响整体通电发热。而且折断部位，任何一头表面温度均低于60℃，不起弧，从而有效地杜绝了火灾及局部过热烫伤患者等事故的发生，大大提升了医用升温毯的安全性及可靠性；

3、本医用升温毯采用三路相互独立的超温报警保护装置，且温度传感器、两路热保护器表面均通过一块导热铝箔或铜片紧密贴合于由网状碳纤维发热体及两层绝缘无纺布热熔复合形成整体发热层上，可保障热垫温度数据的准确性，并可最大限度的保障在任何故障或极端情况下热垫的最高温度不会超过人体可承受的安全温度上限，最大限度的保证了本医用升温毯的安全性；

4、本发明设计科学合理、安全可靠、操作简便、工作稳定、无噪音，结合了目前所有医用升温、保温装置的优点，由此保证了最高的安全性，也保障了围手术期患者的体温正常和医疗工作安全、高效的运行。

附图说明

图1为本医用升温毯的逻辑框图。

图2为本医用升温毯的系统流程图。

图3为本医用升温毯的热垫结构示意图。

图4为本医用升温毯的热垫的网状碳纤维发热体层结构示意图。

图5为本医用升温毯的热垫的温度传感器、热保护器通过导热铝箔或铜片与发热层结合的结构示意图。

图3中：1—医用多层复合无纺布包覆层；2—复合棉保温层；3—绝缘无纺布层；4—网状碳纤维发热体层；5—绝缘无纺布层；6—复合棉保温层；7—医用多层复合无纺布包覆层。

图4中：4—网状碳纤维发热体层；8—平面网格状结构的碳纤维发热体；9—导电铜片。

图5中：3—绝缘无纺布层；4—网状碳纤维发热体层；5—绝缘无纺布层；10—导热铝箔或铜片；K0—温度传感器；K1—55℃通断式热保护器；K2—60℃熔断式热保护器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例

参见图1、图2、图3、图4、图5，一种医用升温毯，包括：电源部分、控制器、热垫。其中，热垫由7层结构组成，从上至下依次为：1—医用多层复合无纺布包覆层；2—复合棉保温层；3—绝缘无纺布层；4—网状碳纤维发热体层；5—绝缘无纺布层；6—复合棉保温层；7—医用多层复合无纺布包覆层。其中，碳纤维发热体是由碳素纤维和100％棉纤维纺织而成，将多股碳纤维发热体规则排列成平面网格状结构，从而形成8—平面网格状结构的碳纤维发热体，其中每股碳纤维发热体的两端均通过9—导电铜片连接于热垫的加热回路中。8—平面网格状结构的碳纤维发热体被3—绝缘无纺布层、5—绝缘无纺布层包覆热熔复合形成一个整体发热层。控制器和热垫中共有三路相互独立的超温报警保护装置。K0—温度传感器、K1—55℃通断式热保护器、K2—60℃熔断式热保护器，表面均通过一块65mm X 65mm的10—导热铝箔或铜片紧密贴合于由网状碳纤维发热体及两层绝缘无纺布热熔复合形成整体发热层上。控制器采用了模块化的集成电路设计，以0.5秒的刷新频率、0.1℃的控温精度，实现了热垫温度智能化的实时控制和显示；

控制器由电源部分供电，该电源采用开关电源变压器，将100～240V的交流网电源转变为安全的24V直流低电压输出给控制器，以此保证热垫的电压始终保持在对人体安全的范围内。电源部分为双重绝缘，带超温及漏电保护功能，可实现上述功能的电源种类繁多且均为现有技术，故在附图中予以省略且在本实施例中不再赘述。

本发明的创新点在于：

1、本医用升温毯的控制器采用了模块化集成电路设计，以0.5秒的刷新频率、0.1℃的控温精度，实现了热垫温度智能化的实时控制和显示；

2、本医用升温毯中热垫的核心发热部分采用的是网状碳纤维发热体层，碳纤维发热体是由碳素纤维和100％棉纤维纺织而成，将多股碳纤维发热体规则排列成平面网格状结构，在其外依次复合有绝缘无纺布层、复合棉保温层、医用多层复合无纺布等多层结构。这种材料应用和结构设计，可使本医用升温毯的热垫具有防水、绝缘、高强度、抗拉伸、升温快等诸多优点。而且，碳纤维发热体发出的是远红外线热辐射，对人体的电磁波辐射为0。平面网格状结构排列保证了整个热垫的加热区域温度非常均匀，并且还可以确保在有一股或多股碳纤维折断的情况下，也不会影响整体通电发热。而且折断部位，任何一头表面温度均低于60℃，不起弧，从而有效地杜绝了火灾及局部过热烫伤患者等事故的发生，大大提升了医用升温毯的安全性及可靠性；

3、K0—温度传感器、K1—55℃通断式热保护器、K2—60℃熔断式热保护器，表面均通过一块65mm X 65mm的10—导热铝箔或铜片紧密贴合于由网状碳纤维发热体及两层绝缘无纺布热熔复合形成整体发热层上，从而确保温度数据的准确性；

4、本医用升温毯采用三路相互独立的超温报警保护装置，可最大限度的保障在任何故障或极端情况下热垫的最高温度不会超过人体可承受的安全温度上限，最大限度的保证了本医用升温毯的安全性。

本发明所述的医用升温毯的工作过程如图2所示，包括以下几个步骤：

步骤一：按要求连接好电源、控制器、热垫。打开控制器电源开关，启动系统；

步骤二：系统自检，检测温度采集模块接收到的热垫上K0—温度传感器是否连接及工作正常，同时其所采集的温度数据是否溢出系统范围。如不正常则给超温报警保护模块发送相应指令，蜂鸣器发出警告音，屏幕显示报警信息并强制断开加热输出；

步骤三：按要求操作温度设定模块的相应按钮，设置预设温度值，温度设定模块将该温度数据同时送至显示模块和温度控制模块；

步骤四：如温度采集模块采集到的温度数据正常，则将该温度数据分别送至温度控制模块和显示模块。温度控制模块首先将该数据与系统预设的报警温度值上限进行对比计算，如若超出该上限则给超温报警保护模块发送相应指令，蜂鸣器发出警告音，屏幕显示报警信息并强制断开加热输出。如温度数据在预设的安全范围内，则将该数据与输入的设定温度值进行分析、对比，若超出该数值则断开加热输出。如在设定范围内，则温度控制模块导通加热输出；

步骤五：无论是否触发超温报警保护模块，任何状态下温度采集模块均通过温度传感器持续以0.5秒的刷新频率、0.1℃的控温精度采集热垫实时温度数据，并将该数据传送给温度控制模块用以控制热垫的加热输出状态。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明的，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自可当做各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。