[发明专利]一种围术期病员加温系统及方法

权利要求书

1.一种围术期病员加温系统，其特征在于，包括加热垫(1)和控制器(2)；所述加热垫(1)上设有病员加温区(3)和温度测量区(4)；温度测量区(4)和病员加温区(3)相连但不重叠；所述加热垫(1)内设有加热元件，所述加热元件用于对病员加温区(3)和温度测量区(4)加热；所述温度测量区(4)上方设置若干层隔热保温层(6)和至少一个温度传感器(5)，所述温度传感器(5)用于测量温度测量区(4)的温度；所述控制器(2)分别与加热垫(1)和温度传感器(5)连接；

所述控制器(2)根据病员身体质量指数BMI，调整所述隔热保温层(6)的数量；

所述身体质量指数BMI和被测病员背部温度的关系：设y₁＝f₁(x₁)，y₁为温度，x₁为身体质量指数BMI,f₁为温度和BMI指数的对应函数；

所述加热垫(1)温度与隔热保温层(6)的对应关系：设y₂＝f₂(x₂)，y₂为温度，x₂为隔热保温层(6)的层数，f₂为温度和隔热保温层(6)层数的对应函数；

令y₁＝y₂，即f₁(x₁)＝f₂(x₂)，解得x₂＝f₃(x₁)，此处f₃为身体质量指数BMI和隔热保温层(6)层数的对应函数，因此，当已知身体质量指数BMI时，能够计算得出所需隔热保温层(6)层数。

2.根据权利要求1所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述温度测量区(4)内置多个温度传感器(5)；多个温度传感器(5)检测的温度值传送到控制器(2)，控制器(2)取多个温度值的平均值。

3.根据权利要求1所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述加热垫(1)内的加热元件为碳纤维加热布。

4.根据权利要求1所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述控制器(2)包括电源模块、可调电压模块、继电器模块、微控制单元MCU、隔离电路、存储电路、报警电路和触摸屏；

所述电源模块用于为系统提供电源；

所述可调电压模块用于输出可调直流电压对加热垫(1)进行供电；

所述微控制单元MCU用于温度控制；

所述隔离电路用于将微控制单元MCU和输入信号或输出信号进行隔离；

所述存储电路用于数据的储存；

所述报警电路用于温度传感器(5)检测的温度值超过报警预设温度值时发出警报，此时所述继电器模块用于切断电源；

所述触摸屏用于加热垫(1)温度的设定和显示。

5.根据权利要求4所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述控制器(2)内的可调电压模块输出0-24V可调直流电压对加热垫(1)进行供电。

6.根据权利要求4所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述控制器(2)内的温度控制模块采用神经网络模糊自适应PID算法进行温度控制。

7.根据权利要求1所述的围术期病员加温系统，其特征在于，所述温度传感器(5)为NTC热敏电阻传感器。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的围术期病员加温系统的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

将病员的体重和身高信息输入控制器(2)，得到病员身体质量指数BMI，所述温度传感器(5)测量温度测量区(4)的温度并传递到控制器(2)，根据身体质量指数BMI和隔热保温层(6)层数的对应函数，得到隔热保温层(6)层数，在温度测量区(4)放置相应层数的隔热保温层(6)。

9.根据权利要求8所述围术期病员加温系统的实现方法，其特征在于，还包括以下步骤：通过所述控制器(2)的触摸屏设定加热温度进行加热，当温度传感器(5)测量温度测量区(4)的温度与设定加热温度相差N度及以上时，其中N为温度的度数，控制器(2)输出24V直流电压给加热元件供电，此时控制器(2)的微控制单元MCU输出的PWM波占空比为100％；当温度传感器(5)测量温度测量区(4)的温度与设定加热温度相差小于N度时，控制器(2)采用神经网络模糊自适应PID控制算法，结合温度传感器(5)反馈给微控制单元MCU的加热垫(1)的温度值，调节微控制单元MCU输出的PWM波占空比控制加热垫(1)的温度值，从而输出0-24V可调电压给加热元件供电；

当所述温度传感器(5)检测的温度值超过报警预设温度值时控制器(2)的报警电路发出警报，此时继电器模块切断电源。