[发明专利]热耳膜温度计

说明书

相关申请的交叉参考

本申请是2003年12月10日提交的美国专利申请No.10/480428的部 分继续申请，该美国申请是2003年4月15日提交的PCT申请 No.PCT/US03/11606的国家阶段，该PCT申请是2002年12月12日提交 的美国临时60/432904的非临时申请，其全文引用在此作为参考。

技术领域

本发明总体上涉及生物医学温度计的领域，尤其是涉及一种耳膜温度 计，它包括配置有提高温度测量的精度的管嘴的传感器。

背景技术

众所周知，医学温度计典型地用于人类和其它动物的疾病、身体小病 等的预防、诊断和治疗。医生、护士、父母、护理人员等，利用温度计来 测量主体的体温，用来检测发烧、监视主体的体温等。为有效使用，需要 精确读出主体的体温，并且该读数应当取自主体身体的内部或者核心温度。 已知有几种用来测量主体体温的温度计设备，例如玻璃、电子、耳(鼓膜)。

然而，玻璃温度计在进行测量时很慢，一般需要几分钟来确定体温。 这导致主体的不舒服，并且当测量小孩子或者衰弱者的温度时变得很麻烦。 同时，玻璃温度计容易出错，并且一般仅仅精确到一度之内。

电子温度计将测量时间减到最小并且提高了玻璃温度计的精度。然而， 电子温度计在得到精确读数之前仍然需要大约30秒，并且由于其必须插入 主体的嘴里、直肠内或者腋窝的位置，因此引起主体不舒服。

通常，医疗界认为耳膜温度计在测量主体温度方面较好。耳膜温度计 提供了核心温度的快速和精确读数，克服了与其它类型温度计相关的缺点。 耳膜温度计通过感测外耳道内的鼓膜(耳鼓)的红外辐射来测量温度。鼓 膜的温度精确地代表人体核心温度。并且，用这种方式测量温度仅仅需要 几秒钟。

已知的耳膜温度计典型地包括探针，该探针包含热传感器例如热电堆、 热电热传感器等。在使用中，热传感器通常位于耳鼓的外面，并且利用辐 射热的波导从耳鼓到传感器传递热量。例如，参考美国专利6179785、 6186959和5820264。这些类型的热传感器对于耳鼓的辐射热量尤其敏感。

在操作中，准备好耳膜温度计，并在从温度计远端部分延伸的传感探 针上安装探针盖。探针盖用来卫生地提供卫生屏障，并且在使用后丢弃。 医师或者其它护理人员将具有安装有探针盖的探针的一部分插入主体的外 耳道，来感测来自鼓膜的红外辐射。从鼓膜发射的红外光通过探针盖的窗 口，并且通过波导直接到达探针。窗口典型地是探针盖的透明部分，并且 具有在远红外范围内的波长。探针盖应该使得探针能够容易且舒服地插入 耳道内。

医师按下按钮或者类似设备来启动温度计测量温度。微电子电路处理 由热传感器提供的电信号来确定耳鼓温度，并且在几秒钟或者更少的时间 内提供温度测量。探针从耳道移出，并且移除探针盖丢弃。

很多耳膜温度计利用热电堆传感器测量由主体，例如鼓膜发射的辐射。 热电堆传感器内的薄膜吸收进来的辐射，这提高了薄膜的温度。热电偶的 热接点可以非常小，并放置在薄膜上，而冷接点热接触在热电堆传感器的 传感器本体上。热电偶输出与热电偶的热、冷接点之间的温度变化成比例 的电压变化。这种电压变化与从黑体发射辐射的Stefan-Boltzmann law有 关(用公式说明为V_out＝K(eT⁴_obj-T⁴_sens))。

已知耳膜温度计在温度读数中经常产生误差，因为传感器本体的温度 会随周围温度情况的变化而变化。这些变化的环境温度情况包括其它影响 热电堆传感器温度的因素。例如，当在室温下将耳膜温度计放置在人的耳 内，热量传送到热电堆传感器和耳膜温度计的其它部分。热电堆传感器包 括传感器光学部分和传感器罐。传感器光学部分和传感器罐的温度快速升 高，并因此发射辐射返回到热电堆传感器内的薄膜。由于传感器的温度在 热电堆传感器的近端的背面测量，Tsens将不能反映热电堆传感器的真实 温度，因此会给温度测量造成误差。