[发明专利]一种穿戴式体温传感器及其制造方法、测量方法

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体来说，是涉及一种穿戴式体温传感器及其制造方法、测量方法。

背景技术

随着无线传感技术的发展，对人体各项生理指标进行监测并配合无线网络进行数据传输是医疗技术发展的重要趋势。其中针对人体温检测的温度传感器是这种穿戴式传感器的重要部分。然而目前温度传感器的测量主要集中在腋下、肛门或脑部，这些部位放置传感器会大大降低佩戴者的舒适度，影响佩戴者的活动，因而限制了穿戴式传感器的使用。如何寻找一种舒适、高精度的体温测量方式是目前穿戴式传感器需要解决的重要问题。

将传感器放置在皮肤上，制作成腕式或其他方式的穿戴式体温测量传感器是新型体温传感器的研究方向。这种新型的传感器主要满足以下要求：1）主体为柔性材料，以增加传感器与皮肤的接触和贴合度，提高舒适感和测量的精度；2）高精度的测量；3）避免环境及生理节奏带来的误差。

Van Marken等（W.V.M.Lichtenbelt,H.Daanen,L.Wouters,R.Fronczek,R.Raymann,N.Severens,and E.V.Someren,“Evaluation of Wireless Determination of Skin Temperature using iButtons,”Physiologyand Behavior,no.88,pp.489–497,Apr.2006.）报道使用mexim公司的iButtons产品进行皮肤温度测量；J.Sarabia等也使用相同的技术（J.Sarabia,M.Rol,P.Mendiola,and J.Madrid,“Circadian Rhythm of Wrist Temperature in Normal-living Subjects:a Candidate of New Index of the Circadian System,”Physiology and Behavior,vol.2008,no.95,pp.570–580,Aug.2008）制作腕式体温测量传感器；这些技术都是使用mexim公司的DS1921单线式传感器，虽然测量精度高，集成简单，但是iButtons产品尺寸仍然略显较大，其数据主要是存储在片上存储器上，缺乏实时性；Boano等（C.A.Boano,M.Lasagni,K.and T.Lange.Accurate Temperature Measurements for Medical Research using Body Sensor Networks.In Proc.of the2nd SORT Workshop,March2011）直接使用NTC热敏电阻进行测量，并搭制了外围供电电路和无线模块，相比前述系统，实时性得到提高，但是上述的几个系统，虽然系统测量温度的精度很高，但是最大问题是无法消除外界环境温度对皮肤测量温度的影响，如Boano的文章介绍，当佩戴者走到户外，马上就检测到温度的变化。相比于国外的研究，国内也有相关机构研究佩戴式柔性温度传感器，如上海中科院微系统所的车录峰等（一种柔性温度传感器的制作方法，专利号：200710042881.3）介绍使用PDMS（聚二甲基硅氧烷）做为牺牲层制作聚酰亚胺衬底的温度传感器，然而这种设计仅仅解决了柔性衬底的问题，并没有真正解决测量精度和环境噪音的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种新型的穿戴式体温传感器，能够避免外界环境温度对测量精度的影响，有效提高测量的精确度。

本发明的另一目的是提供一种制造上述穿戴式体温传感器的方法。

本发明的另一目的是提供一种上述穿戴式体温传感器的测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种穿戴式体温传感器，包括：上PDMS（聚二甲基硅氧烷）基层，其内封装有环境温度传感器，所述环境温度传感器的引线伸出上PDMS基层外部；下PDMS基层，设于上PDMS基层下方，其内封装有皮肤温度传感器，所述皮肤温度传感器的引线从下PDMS基层内伸出至上PDMS基层外部。

其中，所述上PDMS基层的厚度与所述环境温度传感器的上表面平齐；所述下PDMS基层的厚度为高于所述皮肤温度传感器的上表面不超过1cm；所述皮肤温度传感器为热电偶、铂电阻、热敏电阻或通过微加工方法制备的热电阻；所述环境温度传感器为热电偶、铂电阻、热敏电阻或通过微加工方法制备的热电阻。

一种上述穿戴式体温传感器的制造方法，包括以下步骤：