专利名称：医疗用体温计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种快速反应小型电子医疗用体温计。
医疗用的测量患者体温的电子体温计的运用已广为人知。保健领域中的小型电子体温计一般采用具有将热敏电阻或其它温度感测元件包含于内的加长杆部的手持式探针形式。该加长探针是为便于在口腔、直肠或腋下使用而特别构造的。
探针一般由一个带有金属尖端的管体所形成，管体中装设有温度感测元件。
大约从1985年起，由于易读的显示，及同传统水银体温计的3至5分钟相比仅需60至90秒的快速测量时间，小型电子医疗用体温计已具备了一些优势。测量时间的迟滞是因为整个探针的热容量，且实际上是因为将探针放置于患者的体内而使探针附近的体温下降所造成的。
在近10至15年的时间里，已出现了好几种缩短小型电子医疗用体温计测量时间的方法。
比如，美国专利4，183，248揭示了一种电子体温计探针，其包括两个温度感测器和一个加热线圈。该加热线圈是用于探针尖端同其余部分的隔热，以避免长时间的升温延迟。发明者声称已获得了仅需约16秒测温时间的显著进步。
美国专利5，632，555也揭示了一种医疗用体温计，其包括一加热器及一运算能力强大及价格昂贵的微处理器以用以预测算法。该加热器是用于在探针从盒套中取出时，使探针尖端达到一个特定的温度。在此温度被温度感测器实测到之前，预测算法决定了最终温度。发明者声称测量时间大约为4至15秒。
所有这些已知的体温计都有一定的缺陷。尤其是，这些体温计包括带有复杂电路的内建加热器和/或昂贵的微处理器，并不适合家庭使用，因为这些附加元件(加热器、高能耗的加热器控制装置、昂贵的微处理器)使得装置更贵和更庞大。
本实用新型的目的在于提供一种适合家用的快速反应小型电子医疗用体温计，其制造简单且经济，而且与传统的小型电子医疗用体温计相比，能更快地测出患者的体温。
本实用新型的技术方案是，用以测量患者体温的该快速反应小型电子医疗用体温计包括一探针体，其带有一接触患者组织的金属尖端，该金属尖端包括有一加长管状部及一封闭端，且该金属尖端围绕一基本中空的腔体，它被空气或某种气体和/或一种热容量与空气类似或更小的材料所充满，一温度感测器，它安装于金属尖端的封闭端内，接触面的长度与金属尖端的直径之比至少为三，最好至少为五，而且该体温计未设置其它的加热装置，以避免热量从金属尖端流到探针体的其余部分。
该温度感测器用以产生一个代表金属尖端温度的信号。该带有金属尖端的探针体特别可用于口腔、直肠或腋下。任何已知的温度感测器皆可用，如温度感测电阻器(热敏电阻)。
该快速反应小型电子医疗用体温计还包括一显示该金属尖端温度的显示器。基于患者的组织和金属尖端的接触，所显示的金属尖端的温度接近患者的体温。
本实用新型的创作人已发现带有金属尖端的探针体的实施不需要另外的加热，并且在金属尖端的长度与直径比至少为三、最好为五的情况下，会使测量时间显著下降。根据本实用新型，金属尖端围绕着一实质中空的腔体，其腔体充有空气或一种气体或一种具有类似热容量的材料。
这意味该腔体中没有注入黏胶使温度感测器固定在金属尖端内。因为金属尖端比较长，即至少是三倍、最好是五倍于金属尖端的直径，所以金属尖端与患者组织之间的接触面积比较大。
该探针体有一个管状塑胶部及一个加长金属尖端，该金属尖端实质上尚包含一管状部份及一封闭端，温度感测器即容置在封闭端的位置。因此，温度感测器通过圆柱状的金属尖端与探针体分开。圆柱状部份通过与患者的组织接触而被加热，因而温度变动的比率即可避免或减少。整个金属尖端与患者的组织接触，因此也被加热。因为人体的热容量比金属尖端的热容量大得多，金属尖端被加热时基本上不会使患者的组织冷却。美国专利号4，183，248中的加热装置被本实用新型中直接与患者组织接触的管状加长金属尖端所替代。管状加长金属尖端在其封闭端通过温度感测器与探针的余部之间形成热隔绝，以免尖端所收集到的热能被传导至体温计的外壳。
该温度感测器最好是制成扁平状并装设于探针体的金属尖端内，并且它在静止/不动的空气中的最佳热时间常数小于4秒。热时间常数定义为感测器温度达到温差的63.2％的时间段。
探针体的金属尖端的长度至少为10毫米，最好为12至15毫米，且其直径为3至4毫米。该探针体应制成尽可能长。但是应当确保金属尖端的整个接触面能保持与人体组织的接触。
金属尖端的厚度最好小于0.12毫米。
温度感测器是设置在金属尖端的尖端，最好用少量黏胶，最好是具有良好导热性的环氧树脂将其固定住。金属尖端所形成的腔体余部则不灌黏胶，仅充人了空气或某一种气体或其它的低热容量材料，尖端内的封闭端是由一实质上平面的部份及一实质上圆柱的部份形成它的顶部。
该金属尖端通常是由某种金属制成，比如不锈钢。然而该金属尖端也可以由任何其它具有足够导热性的适当材料制成。
该体温计一般包括开关装置用以开/关，以及显示装置用以显示温度。开关可以是手动或自动(如，结合一盒子或一活动感测器)，而该显示器可以一体形成在体温计的外壳内，也可以设置在一个遥控位置。
以下结合附图进一步说明本实用新型的具体结构特征及目的。
附图简要说明
图1是一传统小型电子医疗用体温计的示意图；图2是该传统小型电子医疗用体温计中靠近金属尖端的探针体的示意图；图3是根据图2的结构的热量流动示意图；图4是美国专利4，183，248所揭示的体温计的示意图；图5是根据图4的结构的热量流动示意图；图6是本实用新型中靠近金属尖端的探针体的示意图；图7是根据图6的结构的热量流动示意图；图8是本实用新型的示意图。
图1揭示了一种传统的小型电子医疗用体温计1的标准结构。该体温计1包括一带有将温度感测器(热敏电阻)固定于内的金属尖端42的探针体13。该体温计1包括一显示器14及一开关按钮25。
图2放大地揭示了该探针体41靠近金属尖端42的部分，其中一珠状热敏电阻43由黏胶6固定于内并与导线44相连。
图3显示了此一结构的热流动。来自患者组织的热量如箭头46所指示般地向内流经金属尖端42而到达感测器43。同时热量从金属尖端42如箭头37所示般流经杆部45，以及如箭头39所示般经过黏胶6到达杆部45。还有一些热量流过导线44。热量将一再地经过所有三个途径流动，直至达到一个温度平衡。由于这些部分所包括的体积及质量，这一平衡只有经过一段相当长的时间(大约60至90秒)后方能达到。
图4揭示了一种如美国专利4，183，248所揭示的体温计31。该体温计31设置有一个带有金属尖端32的探针体。金属尖端内有一第一热敏电阻33用以感测患者组织的温度，以及有一第二热敏电阻34用以追踪金属尖端侧部的温度。第一热敏电阻33是固定在尖端前部的内侧，追踪热敏电阻34是固定在尖端的侧部。这两个感测器33、34的导线与这些感测器相连并经过探针杆部35中空的中心。这些导线与一计算并显示病人组织温度的电路连接。该体温计31还包括一位于金属尖端后部内侧的加热器30。该加热器30由导线连接至温度控制电路。
图5显示了根据图4的体温计31中的热流动。当探针体插入患者体腔时，热量向内经过探针的尖端32流至感测器33。此一热流路径如箭头36所示。热量还如箭头40所示般流向加热器30。
该热流当然体现出患者体腔的温度高于插入前探针的温度。同时，热量从尖端区域经另外的由箭头37及38所示的路径传导。将可观察到热量将流经所有三个路径直至包括及靠近尖端部分的整个加热器械系统达到或接近平衡温度。随着热量经由这些路径36、37、38、40流动，在图5所示的结构中产生了一个温差梯度-从与尖端区域接触的肌肉处的最高温，至远离尖端区域杆部35的最低温。只要热量在流动，该温差梯度就存在，而感测器33的温度将比与金属尖端表面接触的肌肉温度低。实际上，如果没有加热作用，将要花三分钟来达到平衡，使靠近尖端的杆部温度变得足够高而使热流减小到感测器33的温度是在组织温度的1/10度的范围内。
配备有由热敏电阻33及34间温差控制加热器30的体温计31中，只要检测到温差，加热器就能起作用直至温差达到零。一旦不再有温差，则意味着热流40已静止。该实施例在金属尖端和体温计31本体的剩余部分之间形成热隔绝。因此，在此现有技术中测量时间可以达到约16秒。
图6显示了根据本实用新型的体温计1。该体温计1包括一金属尖端2和一未详细显示的塑胶探针体13(见图8)。该金属尖端2是与探针体13相连，它一般由带有黏胶部16的塑胶材料制成。
金属尖端2实质上为管状元件并由较薄的金属制成。该金属尖端于端部15处封闭。该端部15包括一实质上的锥状部17，它由扁平状或圆形端部封闭。
在锥状部17的内表面用少量黏胶7(如具有良好导热性的环氧树脂)将一温度感测器4安装于其上。
该金属尖端2的剩余部不涂黏胶，并最好包括空气或某一种气体。特别是，在金属尖端2的扁平或圆形部18以及锥形和圆柱形部17，都没有其它导热物质黏附。
导线9将该温度感测器4连接至一电路以计算及显示由该温度感测器4所测得的温度。
该温度感测器是一温度依赖型电阻，比如SEMITEC型、503FT-3P型热敏电阻。
该金属尖端2包括一接触面3，它适于与患者的组织接触，并围绕着一大致为中空的腔体8。根据本实用新型，接触面3的长度L至少三倍于金属尖端2的外径d。与热流有关的是同患者组织接触的接触面，即金属尖端2的外表面。在图6中所示的特定实施例中，该探针体长度约为9-15毫米，而外径d约为3-5毫米。
该金属尖端2是由不锈钢或任何其它具有良好导热性的材料制成，且具有大约为0.1-0.12毫米的厚度。
因为由金属尖端2所封闭的腔体8基本上是中空的，除了将温度感测器4黏附到金属尖端2内侧的黏胶7，与金属尖端2的热容量有关的材料总数比之于图2所述的传统电子医疗用体温计是较小的。
图7显示了根据本实用新型的探针体靠近金属尖端2处的热流。患者组织的热量如箭头20所示般经由金属尖端2传递。
同时，热量如箭头21所示般地流过较长的金属尖端2，并如箭头22所示般地流过导线9。因为金属尖端2较长并与病人组织接触超过其整个长度，金属尖端周围的组织的作用类似一个周延的加热器。金属尖端上的温度梯度可以忽略，它只导致了非常小的热流21。该加长型金属尖端使金属尖端的前端15和探针13的剩余部之间如同形成一热隔绝功能。
将体温计4连接至电路的导线9非常细，这意味着该热流22也可被忽略。
本实用新型的实施例揭示了一独特的探针尖端结构，其热容量较小并在探针尖端和剩余的体温计外壳之间形成如同热隔绝的功能。这使得在与传统的电子医疗用体温计差不多的制造成本下，温度测量时间从普通的60-90秒显著地下降到20-30秒。
图8显示了本实用新型的体温计。该体温计1包括一金属尖端2，一探针体13，一显示器5及一开关25。
权利要求1．一种医疗用体温计，用于测量患者的体温，包括一金属尖端，它具有一适于与患者组织接触的外接触面；一温度感测器，它安装于金属尖端内，适于产生一表示该金属尖端的温度的信号；其特征在于该金属尖端包括有一加长管状部及一封闭端，且该金属尖端围绕一基本中空的腔体，它被空气或某种气体和/或一种热容量与空气类似或更小的材料所充满，一温度感测器，它安装于金属尖端的封闭端内，接触面的长度与金属尖端的直径之比至少为三，最好至少为五，而且该体温计未设置其它的加热装置，以避免热量从金属尖端流到探针体的其余部分。
2．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于温度感测器在不动的空气中的热时间常数小于4.0秒。
3．根据权利要求1或2所述的医疗用体温计，其特征在于该金属尖端的长度至少为9毫米，最好至少为12-15毫米，并且直径约为2-4毫米。
4．根据权利要求3所述的医疗用体温计，其特征在于该金属尖端的厚度小于0.15毫米。
5．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于该温度感测器是设置在金属尖端的内侧并固定在封闭端，它用少量的黏胶、最好是具有良好导热性的环氧树脂固定在金属尖端上，金属尖端的腔体的剩余部分未设置黏胶。
6．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于金属尖端是由金属制成，最好是不锈钢。
7．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于金属尖端包括一加长管状部，一扁平状或圆形封闭端及一具有温度感测器设置于内的锥形部。
8．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于该探针体(13)包括一注有黏胶的凹陷(16)，用以将金属尖端(2)固定于探针体(13)。
9．根据权利要求1或5所述的医疗用体温计，其特征在于该温度感测器(4)由直径小于0.15毫米、最好为0.11毫米的导线(9)连接至一电子电路。
10．根据权利要求1所述的医疗用体温计，其特征在于其包括开/关该体温计的装置(25)和/或显示温度的显示装置(5)。
专利摘要一种测量患者体温的医疗用体温计,包括一带有与患者组织接触的外接触面的金属尖端。一温度感测器安装在该金属尖端内以产生一表示该金属尖端温度的信号。温度是显示在一显示器上。该金属尖端围绕着一基本中空的腔体,并且其长度比金属尖端的直径至少大三倍,最好为五倍。该金属尖端未设置其他的加热装置。
文档编号G01K1/16GK2420633SQ9924349
公开日2001年2月21日 申请日期1999年10月8日 优先权日1998年10月9日
发明者李永固 申请人:百略企业股份有限公司