專利名稱：具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學加熱技術，更具體地說，涉及一種具有納米厚度的加熱元件的醫(yī) 療加熱系統(tǒng)。
背景技術：
在許多醫(yī)療過程中，保持病人的體溫在一可接受的水平是非常重要的。例如，如果 在外科手術過程中，病人的體溫下降到正常水平以下，病人很可能會產生低體溫，這將延長 病人的恢復或者使得病人的恢復變得復雜。如果在外科手術之前、之中或之后，病人能保持 暖和，將最小化手術后問題，例如，流血過多、感染等等。為了保持病人的體溫，已設計出許多醫(yī)療加熱設備。這其中的一些醫(yī)療加熱設備 需要線纜發(fā)送溫度數據和控制信號。這其中的一些醫(yī)療加熱設備需要手動操作加熱元件。 這其中的一些醫(yī)療加熱設備僅能感應加熱元件的溫度，而不能感應病人體溫的正確溫度。 在醫(yī)療加熱設備中，通常期望具有高精度溫度控制的快速加熱反應。上述提及的醫(yī)療加熱 設備通常不能滿足上述目的。在醫(yī)療過程中，另一必要的操作條件是醫(yī)療加熱設備不能對別的設備產生電磁干 擾。通常的加熱方法例如金屬絲加熱、金屬線圈加熱和誘導加熱均在操作的過程中產生磁 場，因此對別的設備造成電磁干擾。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種具有多個加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，多個加熱元件分別設置在多 個病人身體的不同部位的附近，第一組傳感器設置在所述加熱元件的附近并用于測量所述 加熱元件的溫度；第二組傳感器設置在病人身體的不同部位的附近并用于測量病人身體的 不同部位的溫度；和控制器與所述電源控制板相連接并與第一組傳感器和第二組傳感器通 信，所述控制器用于接收來自所述傳感器的溫度數據并相應地控制每個所述加熱元件的溫 度；其中，
第一組和第二組傳感器中的每個傳感器均包括工作傳感器和參考傳感器；所述控制器 用于比較來自所述工作傳感器和參考傳感器的讀取值，以確定傳感器是否正常工作。所述醫(yī)療加熱系統(tǒng)進一步包括電源控制板，其與所述加熱元件通信并用于控制驅 動所述加熱元件的供電；所述控制器用于控制所述電源控制板分別調節(jié)彼此相互獨立的每 個加熱元件的供電。所述控制器用于根據預先確定的目標溫度和病人身體相應部位的溫 度，控制每個加熱元件的溫度；由設置在病人身體相應部位附近的第二組傳感器中的相應 的傳感器測量所述病人身體相應部位的溫度。如果所述病人身體相應部位的溫度低于目標溫度，所述控制器用于增加對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部位的溫度高于目 標溫度，所述控制器用于降低對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部位的溫度等于 目標溫度，所述控制器用于維持對加熱元件的供電。所述控制器可為中央控制；所述加熱元 件、第一組傳感器和第二組傳感器設置在相對于所述中央控制的遠程位置。所述控制器用于根據預先的設置，控制每個加熱元件溫度增加的速率。所述醫(yī)療加熱系統(tǒng)進一步包括存儲模塊，其存儲用于針對一特定病人或特定條件 下操作所述系統(tǒng)的系統(tǒng)設置；所述控制器用于從所述存儲模塊中裝載所述系統(tǒng)設置并根據 所述系統(tǒng)設置，控制加熱元件。所述納米厚度的材料是無磁性的并在直流供電電源驅動時，產生熱量。第一組和第二組傳感器中的每個傳感器均包括工作傳感器和參考傳感器；所述控 制器用于比較來自所述工作傳感器和參考傳感器的讀取值，以確定傳感器是否正常工作。所述控制器和傳感器之間的通信是無線通信。
下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中。圖IA是依據本發(fā)明一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的加熱元件的側視圖。圖IB是圖IA所示的加熱元件的俯視圖。圖2是包括圖1所述的加熱元件的導熱層的結構的高解像圖。圖3A是圖1所示的加熱系統(tǒng)中的控制器和傳感器之間的無線通信的示意圖。圖;3B是在依據本發(fā)明另一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中 的由中央管理系統(tǒng)監(jiān)控和控制的加熱過程的示意圖。圖3C是依據本發(fā)明又一實施例的集成有可穿戴系統(tǒng)的具有納米厚度的加熱元件 的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的結構示意圖。圖4是依據本發(fā)明再一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的操 作的示意圖。圖5是依據本發(fā)明又一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的結 構框圖。圖6是圖5所示的具有納米厚度的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的操作流程圖。圖7是依據本發(fā)明另一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中的加熱元件的排列示意圖。圖8是依據本發(fā)明又一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中的加熱元件的另一排列示意圖。圖9是用于依據本發(fā)明再一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng) 的核磁共振成像測試的安裝結構示意圖。圖10是圖9所示的核磁共振成像測試中以0. 3T獲得的兩個掃描圖像。圖11是圖9所示的核磁共振成像測試中以不同的共振頻率3T獲得的四個掃描圖像。
具體實施例方式參考如下本發(fā)明申請所公開的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的優(yōu)選 實施例及示例的詳細描述。盡管對于相關領域的技術人員來說是顯而易見的一些對于理解該具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)不是特別重要的特點，為了清楚起見在此并未 說明，但是對本發(fā)明申請所公開的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的示范性實施 例進行了詳細描述。進一步地，應該理解的是，本發(fā)明申請所公開的醫(yī)療加熱系統(tǒng)并不限于以下公開 的特定實施例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領域的技術人員可以對其進行 各種改變或等效替換。例如，在本發(fā)明公開的范圍內，不同的示范性實施例的部件和/或特 征可以相互結合和/或相互代替。圖IA是依據本發(fā)明一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的加熱元件100的側視圖。圖IB是 圖IA所示的加熱元件的俯視圖。該加熱元件100用于與人體接觸，以便傳導熱量。該加 熱元件100可包括基板103、設置在基板103上的絕緣層104、設置在絕緣層104上的導熱 層105、及分別設置在絕緣層104上的兩個電極101和102。該基板是由玻璃、陶瓷或塑料 (例如高溫塑料)制成。該絕緣層104和導熱層105可分別包括纊12層，每層的厚度可以是 60nnT70nm。絕緣層104和導熱層105的總厚度可以分別是720nnT840nm。納米厚度的結構 可用于增強基板上各層之間的粘附結合。絕緣層104和導熱層105的組成材料后續(xù)將進行 更詳細的描述。電極102和103與電源(圖1未示出)相連，并跨越導熱層105排列成相互 平行的結構，以便在兩者之間提供連續(xù)的電場分布，以確保電極、層(104和105)和基板103 之間最優(yōu)的匹配，從而提高整個加熱元件100的導熱性能。絕緣層104包括多層納米厚度的在陶瓷玻璃表面(基板103)浸濕表面活性劑的絕 緣涂層，以將導電涂層(導電層105)和陶瓷玻璃(基板103)電絕緣，并防止有害元素從基板 103遷移到導電層105?？梢岳斫獾?，在該實施例中，絕緣層104是可選的，并在一些情況下 是可消除的。在該實施例中，形成導熱層105的加熱材料可包括摻有有機金屬前體的錫、鎢、鈦 和釩，其中有機金屬前體可以是例如三氯一丁基錫，其摻雜有等量的施體和受體元素例如 大約3m0l%的銻和鋅。導熱層105設置在絕緣涂層(絕緣層105)和陶瓷玻璃(基板103)上。 優(yōu)選的，可使用具有可控溫度和噴霧運動的噴霧熱解法，設置導熱層105的納米層結構?？稍陂_放的空氣環(huán)境下，將形成導熱層105的材料應用在基板上。該材料保持了 具有較低風險的龜裂形成和高導熱性的穩(wěn)定結構。該材料具有較低的電阻，并可使用直流 (DC)供電，在較大區(qū)域提供加熱和加溫。該材料也可在高溫情況下保持加熱性能以延長時 間周期。該材料可設置在陶瓷玻璃(基板103)或別的合適的材料上的多層結構中。應當注意的是，加熱元件100具有不同的形狀、大小和/或曲率，因為導熱層105 中的加熱材料均勻地分布在絕緣層104和基板103上。電極103的位置也可不同。例如， 加熱元件100可為圓形，其中一個電極設置為圍繞外部邊緣，另一個電極設置在中心位置， 以形成牛眼形狀的圖案。加熱元件100使用納米厚度的材料作為加熱材料，因此具有快速響應和優(yōu)良的能 量效率，并可精確地控制。加熱元件具有快速的加熱反應，并可在一兩秒內將一較大的表面 區(qū)域的溫度增加多達5°C，以最大化加熱和加溫效果。納米厚度的材料為無磁性的，并可在直流供電驅動時，產生熱量，而且不對別的醫(yī) 療設備和裝置產生磁性干擾。應當注意的是，上述的加熱元件100可用于別的類型加熱器，其使用不限于醫(yī)療加熱系統(tǒng)。例如，加熱元件100可用于爐灶面、電爐、加熱和除霜器、高壓鍋、孵化器、便攜式 加熱器、家用電取暖加熱器、電子暖暖包、食物加熱器、床暖器、家用椅暖器、以及醫(yī)院、養(yǎng)老 院、房間暖器、三溫暖和/或別的類型的加熱器。圖2是包括圖1所述的加熱元件100的導熱層105的結構的高分辨率圖。如圖2 所示，該圖200由高分辨率掃描電子顯微鏡拍攝，其顯示了導熱層105的納米結構。圖3A是圖1所示的加熱系統(tǒng)中的控制器和傳感器之間的無線通信的示意圖。如圖 3A所示，在傳統(tǒng)的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中，傳感器和加熱器均連接到人體，并通過電纜連接到控制 器。該控制器接收來自傳感器的溫度數據，并通過電纜控制加熱元件。在該實施例中，控制 器和傳感器和加熱元件之間的通信都是無線操作，這避免了復雜的電纜連線的麻煩。然而， 可以理解的，對于一些病人和在一定的條件下，例如對于使用起搏器的病人，在醫(yī)療加熱系 統(tǒng)中仍然有必要使用線纜，以避免醫(yī)療加熱系統(tǒng)和使用的別的醫(yī)療設備之間的干擾。圖;3B是在依據本發(fā)明另一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中 的由中央管理系統(tǒng)監(jiān)控和控制的加熱過程的示意圖。該中央管理幫助減輕醫(yī)護人員的工作 負擔并提高工作效率?？砂惭b床邊監(jiān)護儀和控制系統(tǒng)以采集病人身體不同部位的溫度數 據。然后，該溫度數據將通過網絡發(fā)送到中央計算機管理系統(tǒng)。通過位于遠程控制室的醫(yī) 護人員監(jiān)控和控制位于不同地方的若干個病人的身體的溫度變化和設置將成為可能。圖3C是依據本發(fā)明又一實施例的集成有可穿戴系統(tǒng)的具有納米厚度的加熱元件 的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的結構示意圖。在該實施例中，通過該系統(tǒng)，病人可自己監(jiān)控和控制其自身 的溫度。在穿戴系統(tǒng)中可觸摸按鍵控制以設置目標溫度。然后，溫度設置將通過無線發(fā)送 方式發(fā)送到納米厚度的加熱元件。病人不同身體部位的溫度數據將反饋回該可穿戴的控制 系統(tǒng)以實現合適的溫度控制。通過嵌入在可穿戴系統(tǒng)中的LCD屏可顯示和監(jiān)控該溫度數據 和設置。圖4是依據本發(fā)明再一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的操 作的示意圖。如圖4所示，如果病人身體變得比期望溫度(Tset)冷，如圖3A所示的控制器 將用于增加加熱元件的能量輸入，并且該醫(yī)療加熱系統(tǒng)的加熱元件將用于執(zhí)行增加病人身 體的溫度。如果病人身體的溫度等于期望溫度(Tsrt),控制器將保持驅動醫(yī)療加熱系統(tǒng)的能 量，并且病人身體的溫度將保持為Tsrt。如果病人身體的溫度高于Tsrt，控制器將關閉驅動醫(yī) 療加熱設備的電源，加熱元件將停止對病人的加熱，并且病人的體溫將下降。在該實施例中的醫(yī)療加熱系統(tǒng)包括多個傳感器和多個加熱元件，這些傳感器和加 熱元件可分別設置在病人身體的不同部位。通過共同的控制器進行分別控制的傳感器和加 熱元件可分別用于感應和控制病人身體不同部位的溫度。例如，可將病人的頭部加熱并保 持低于病人的腳部的溫度。另外，每個加熱元件的加熱速度也可由控制器控制。例如，在一 例子中，加熱過程可相對快速，期望溫度可在一分鐘內達到。在另一例子中，加熱過程可相 對漸進并花費十分鐘完成。在該實施例中，控制器包括接收器和分別具有發(fā)射器的多個傳感器。這些傳感器 感應病人身體不同部位的溫度，并通過發(fā)射器，將溫度數據發(fā)送到控制器。后續(xù)將進行更加 詳細的描述，接收器和發(fā)射器可以是無線接收器和無線發(fā)射器。圖5是依據本發(fā)明又一實施例的具有納米厚度的加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的結 構框圖。如圖5所示，該系統(tǒng)包括設置在靠近病人不同身體部位的多個加熱元件111、設置靠近加熱元件111并用于感應加熱元件111的溫度的第一組溫度傳感器113、設置靠近病 人不同身體部位并用于感應病人身體不同部位的第二組溫度傳感器115、連接到加熱元件 111并用于控制驅動加熱元件111的電源的電源控制板117、及連接到電源控制板117并與 溫度傳感器113和115通信的控制器119?？刂破?19用于接收來自溫度傳感器113和115 和溫度數據，并相應地控制電源控制板117，以調節(jié)驅動加熱元件111的電源?？刂破?19 是一智能電源監(jiān)控器和控制設備，其包括ADC (模數轉換器)和PWM (脈寬調制)驅動器，以 實現正確的溫度控制，平滑輸送到加熱元件111的供電及最優(yōu)化這些加熱元件的加熱性能 和能量效率。應當注意的是，在該實施例中的加熱元件111與圖IA和圖IB所示的加熱元 件相同。如圖5所示，在該實施例中，該系統(tǒng)進一步包括電源指示器，例如用于指示為該系 統(tǒng)供電的電源的導通或關閉狀態(tài)的LED (發(fā)光二極管)121，狀態(tài)指示器，例如用于指示系統(tǒng) 操作狀態(tài)的LED123，顯示模塊，例如用于將交互信息顯示給操作員的IXD (液晶顯示)模塊 127，輸入設備，例如用于操作員將信息輸入到系統(tǒng)的鍵盤129，以及存儲模塊，其用于存儲 系統(tǒng)的操作數據和設備設置(也稱為“個性化數據(profile)”)，以針對不同的病人和/或 在不同的條件下操作系統(tǒng)。在該實施例中，LCD模塊包括LCD屏和驅動LCD屏的LCD驅動 器。存儲模塊125是EEPROM (電子可擦除只讀存儲器)。溫度傳感器113、115和主多點控制器119之間的通信可以是有線通信或依照一特 定協(xié)議例如藍牙、Zigbee等等的無線通信。每個溫度傳感器113或115可包括有線和/或 無線發(fā)射器?？刂破?19包括有線和/或無線接收器并用于分析來自溫度傳感器113和 115的溫度數據及調節(jié)驅動加熱元件111的電源，直到病人的溫度達到目標溫度的士0. 5°C 之內。每組溫度傳感器113和115可包括多個傳感器，其可包括工作傳感器或用于測量病 人體溫或加熱元件111的溫度的主傳感器，和參考傳感器或備用傳感器?？刂破?19接收 所有傳感器的測量數據。如果兩個傳感器所讀取值不同，主傳感器和參考傳感器的至少其 中之一可能工作不正常，例如，有錯誤或或者與病人的連接松了。在這種情況下，技術人員、 病人或操作員可立即檢查溫度傳感器，并重新連接或者如果有必要可以換掉。當檢測到不 同，控制器119可用于關閉驅動加熱元件111的電源，直到固定或替換溫度傳感器?？梢岳?解的，以上描述的監(jiān)控過程僅作為一示例，并且該控制器119可執(zhí)行別的預設的常規(guī)診斷， 以監(jiān)控系統(tǒng)的操作狀態(tài)。因此，在該實施例中，醫(yī)療加熱系統(tǒng)是一用于醫(yī)療使用的多點溫度 控制系統(tǒng)，其具有納米厚度的加熱元件，并可以相對高的精度和快速的反應，以不同預設的 目標溫度，分別控制病人身體不同部位的溫度。圖6是圖5所示的具有納米厚度的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的操作流程圖。如圖6所示，當系 統(tǒng)上電，啟動屏幕顯示，接著診斷屏幕顯示診斷過程的結果以確保加熱系統(tǒng)的正常操作。然 后，顯示系統(tǒng)設置，并且操作員可編輯他或她所看到的系統(tǒng)設置，以用于特定的病人和/或 特定的醫(yī)療過程?？梢岳斫獾?，該設置可包括針對病人身體的一特定部位的期望的目標溫 度。在操作員確認系統(tǒng)設置正確后，操作員可啟動具有該系統(tǒng)設置的加熱過程。如上所述， 可將用于特定類型病人和/或醫(yī)療過程的特定設置預先保存在存儲模塊中作為“個性化數 據”。操作員可選擇裝載特定的個性化數據或在顯示診斷屏幕后編輯個性化數據。圖7是依據本發(fā)明另一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中的加熱元件的排列示意圖。如圖 7所示，該醫(yī)療加熱系統(tǒng)進一步包括平臺131。該平臺131可以是外科手術桌子或床。第一加熱元件133設置在床131上和第二加熱元件135設置在連接到床131的彎曲的面板134 上。當病人躺在床131上時，面板134可關閉以覆蓋床131。第一加熱元件133可在床131 上移動并固定在期望的位置?？赏ㄟ^系統(tǒng)分別控制加熱元件133和135的溫度。與第二加 熱元件135相比，第一加熱元件133與病人接觸得更緊密，以用于通過熱傳導將熱量傳遞到 病人。第二加熱元件135用于通過熱傳導和/或輻射，將熱量傳遞到病人?？蓪⒌谝患訜嵩?件133的溫度控制低于第二加熱元件135的溫度，以避免燒傷病人。可根據上述提及的溫 度傳感器感應到的病人的溫度和目標溫度，通過圖5所示的控制器分別控制加熱元件133 和135。可以理解的，可以有更多的或更少的加熱元件。例如，可有多個加熱元件設置在床 131上，可根據期望的加熱條件，通過控制器分別控制每個加熱元件。在操作中，操作員可針對該醫(yī)療加熱系統(tǒng)，選擇目標溫度。如圖5所示的控制器， 其可根據目標溫度，控制加熱元件的電功率。通過設置在病人身體上的有線或無線溫度傳 感器監(jiān)控病人身體不同部位的溫度。這些溫度傳感器將感應到的病人身體不同部位的信號 發(fā)送到控制器。控制器接收來自病人身體上的傳感器和醫(yī)療加熱系統(tǒng)的加熱元件上的傳感 器的信號?？刂破鲗@些溫度數據進行分析以確定對加熱元件的供電，以便達到病人身體 不同部位的目標溫度。如果病人身體一定部位的溫度高于該部位的目標溫度，控制器將降 低或關閉相應的加熱元件的供電。如果病人的溫度不再高于目標溫度，控制器將保持或增 加對該加熱元件的供電功率，以維持病人身體一定部位的溫度為目標溫度。如果病人身體 一定部位的溫度低于目標溫度，控制器將快速響應地增加相應的加熱元件的供電功率。如 果病人的溫度不再低于目標溫度，控制器將保持或降低對該加熱元件的供電功率，以維持 病人身體的溫度在目標溫度。圖8是依據本發(fā)明又一實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中的加熱元件的另一排列示意圖。 在該實施例中，溫度傳感器143設置得靠近加熱元件141并用于感應其溫度。溫度傳感器 144設置得靠近病人身體的不同部位并用于感應其溫度。每個加熱元件141均可由控制器 145分別控制，該控制器145接收來自溫度傳感器143和144的溫度數據并處理這些數據。 也就是說，這其中的一些加熱元件141可以開啟，同時別的加熱元件141可以關閉。這其中 的一些加熱元件141可設置為第一溫度，同時別的加熱元件可設置為第二溫度。每個加熱 元件可分別設置為一特定溫度。其中的一些加熱元件141可設置為快速地加熱，同時如果 需要的話，別的加熱元件可設置為較慢地加熱。在核磁共振成像(MRI)中，期望提供一種系統(tǒng)，其可在不產生核磁共振成像干擾的 同時為病人提供合適的加熱。MRI測試確認了依據本發(fā)明一實施例的具有納米厚度的加熱 元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)是MRI兼容的。圖9是用于依據本發(fā)明再一實施例的具有納米厚度的 加熱元件的醫(yī)療加熱系統(tǒng)的核磁共振成像測試的安裝結構示意圖。如圖9所示，裝滿水的 塑料瓶151放置在加熱元件152上，其包括如圖IA所示的應用在陶瓷玻璃上的多層納米厚 度的加熱材料。虛擬影像件153位于加熱元件152之下以便定位加熱元件152在掃描成像 上的位置。MRI使用強大的磁場將水中(人身體內)的氫原子的核磁排整齊。由此，加熱元 件的成像不顯示在MRI測試中。圖10是圖9所示的核磁共振成像測試中以0.3T獲得的兩 個掃描圖像。圖11是圖9所示的核磁共振成像測試中以不同的共振頻率3T獲得的四個掃 描圖像。如圖10和11所示，在低場(0.3T，T:特斯拉)和高場(3T)核磁共振成像的影像中 沒有干擾標志或偽影(artifact)。水瓶的影像中的黑點是由水瓶中的空氣反射形成的，該水瓶在第一位置是沒有完全充滿的。在低場和高場MRI測試的影像中沒有偽影標示出該實 施例中的醫(yī)療加熱系統(tǒng)是MRI兼容的。這些兼容性的原因在于，與別的傳統(tǒng)的加熱設備不 同，該實施例的醫(yī)療加熱系統(tǒng)中所使用的加熱元件152的無磁性的納米厚度的加熱材料不 會誘導磁場且不會對別的醫(yī)療設備產生干擾。該性能同時結合快速的加熱響應和高精度 的溫度控制，從而使得該實施例中的醫(yī)療加熱系統(tǒng)在許多醫(yī)療和熱療應用提供了強大的潛 力，這是別的熱系統(tǒng)或設備所不能實現的。上述實施例所提供的醫(yī)療加熱系統(tǒng)可用在公共機構場所例如，學校、醫(yī)院、療養(yǎng) 院、養(yǎng)老院和家庭旅館，對人體進行醫(yī)療目的的補充加熱。該醫(yī)療加熱系統(tǒng)可用于動物，也 可用于人類。例如，該醫(yī)療加熱系統(tǒng)可用于減輕與家庭寵物的關節(jié)炎相關的疼痛。該系統(tǒng) 可設置在動物睡覺的位置或者別的動物經?；顒拥奈恢谩Ｉ鲜鰧嵤├峁┑尼t(yī)療加熱系統(tǒng)可用于最小化溫度驟變。例如，依據該實施例 的個人醫(yī)療加熱器可首先用于幫助醫(yī)療救護人員用于為受傷的病人保溫，因此最小化了病 人體溫驟變的問題。該加熱器可使用電池作為其供電電源，或者，可選擇地，連接到運載工 具所提供的電源。在加熱元件中的納米厚度的加熱材料的良好的功率效率特別適合于沒有 網格結構供電的使用。盡管本發(fā)明申請通過參考一定數量的優(yōu)選實施例進行特定的描述和闡明，但是應 當注意，各種改變或等效變換并未脫離本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括多個加熱元件，用于分別設置在靠近病人身體的不同部位，每個加熱元件包括由納米 材料制成的導熱層；第一組傳感器，設置在所述加熱元件的附近并用于測量所述加熱元件的溫度；第二組傳感器，設置在病人身體的不同部位的附近并用于測量病人身體的不同部位的 溫度；電源控制板，與所述加熱元件相連接并用于控制驅動所述加熱元件的供電；和控制器，與所述電源控制板相連接并與第一組傳感器和第二組傳感器通信，所述控制 器用于接收來自所述傳感器的溫度數據并控制所述電源控制板相應地調節(jié)驅動所述加熱 元件的供電；其中，第一組和第二組傳感器中的每個傳感器均包括工作傳感器和參考傳感器；所述控制器 用于比較來自所述工作傳感器和參考傳感器的讀取值，以確定傳感器是否正常工作。
2.根據權利要求1所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于控制所述電源 控制板分別調節(jié)彼此相互獨立的每個加熱元件的供電。
3.根據權利要求2所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于根據預先確定 的目標溫度和病人身體相應部位的溫度，控制每個加熱元件的溫度；由設置在病人身體相 應部位附近的第二組傳感器中的相應的傳感器測量所述病人身體相應部位的溫度。
4.根據權利要求3所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，如果所述病人身體相應部位的 溫度低于目標溫度，所述控制器用于增加對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部位 的溫度高于目標溫度，所述控制器用于降低對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部 位的溫度等于目標溫度，所述控制器用于維持對加熱元件的供電。
5.一種醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括多個加熱元件，用于分別設置在靠近病人身體的不同部位，每個加熱元件包括由納米 材料制成的導熱層；第一組傳感器，設置在所述加熱元件的附近并用于測量所述加熱元件的溫度；第二組傳感器，設置在病人身體的不同部位的附近并用于測量病人身體的不同部位的 溫度；和控制器，與第一組傳感器和第二組傳感器通信，所述控制器用于根據預先確定的目標 溫度和病人身體相應部位的溫度，控制每個加熱元件的溫度；由設置在病人身體相應部位 附近的第二組傳感器中的相應的傳感器測量所述病人身體相應部位的溫度。
6.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于分別調節(jié)彼此 相互獨立的每個加熱元件的供電。
7.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，如果所述病人身體相應部位的 溫度低于目標溫度，所述控制器用于增加對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部位 的溫度高于目標溫度，所述控制器用于降低對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部 位的溫度等于目標溫度，所述控制器用于維持對加熱元件的供電。
8.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，第一組和第二組傳感器中的每 個傳感器均包括工作傳感器和參考傳感器；所述控制器用于比較來自所述工作傳感器和參 考傳感器的讀取值，以確定傳感器是否正常工作。
9.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于根據預先的設 置，控制每個加熱元件溫度增加的速率。
10.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括存儲模塊，其存儲 用于針對一特定病人或特定條件下操作所述系統(tǒng)的系統(tǒng)設置；所述控制器用于從所述存儲 模塊中裝載所述系統(tǒng)設置并根據所述系統(tǒng)設置，控制加熱元件。
11.根據權利要求5所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述納米厚度的材料是無磁性 的并在直流供電電源驅動時，產生熱量。
12.—種醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括多個加熱元件，用于分別設置在靠近病人身體的不同部位，每個加熱元件包括由納米 材料制成的導熱層；第一組傳感器，設置在所述加熱元件的附近并用于測量所述加熱元件的溫度；第二組傳感器，設置在病人身體的不同部位的附近并用于測量病人身體的不同部位的 溫度；和控制器，與第一組傳感器和第二組傳感器通信，所述控制器用于接收來自所述傳感器 的溫度數據并相應地控制每個加熱元件的溫度。
13.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括電源控制板，其與 所述加熱元件通信并用于控制驅動所述加熱元件的供電；其中，所述控制器用于控制所述 電源控制板，以分別調節(jié)相互獨立的每個加熱元件的供電。
14.根據權利要求13所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于根據預先確 定的目標溫度和病人身體相應部位的溫度，控制每個加熱元件的溫度；由設置在病人身體 相應部位附近的第二組傳感器中的相應的傳感器測量所述病人身體相應部位的溫度。
15.根據權利要求14所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，如果所述病人身體相應部位 的溫度低于目標溫度，所述控制器用于增加對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應部 位的溫度高于目標溫度，所述控制器用于降低對加熱元件的供電；如果所述病人身體相應 部位的溫度等于目標溫度，所述控制器用于維持對加熱元件的供電。
16.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器設置為中央控制； 所述加熱元件、第一組傳感器和第二組傳感器設置在相對于所述中央控制的遠程位置。
17.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器用于根據預先的 設置，控制每個加熱元件溫度增加的速率。
18.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，進一步包括存儲模塊，其存儲 用于針對一特定病人或特定條件下操作所述系統(tǒng)的系統(tǒng)設置；所述控制器用于從所述存儲 模塊中裝載所述系統(tǒng)設置并根據所述系統(tǒng)設置，控制加熱元件。
19.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述納米厚度的材料是無磁 性的并在直流供電電源驅動時，產生熱量。
20.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，第一組和第二組傳感器中的 每個傳感器均包括工作傳感器和參考傳感器；所述控制器用于比較來自所述工作傳感器和 參考傳感器的讀取值，以確定傳感器是否正常工作。
21.根據權利要求12所述的醫(yī)療加熱系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器和傳感器之間的 通信是無線通信。
全文摘要
一種醫(yī)療加熱系統(tǒng)包括具有分別設置在多個病人身體的不同部位附近的多個加熱元件(111)、設置在所述加熱元件(111)的附近并用于測量所述加熱元件(111)的溫度的第一組傳感器(113)、設置在病人身體的不同部位的附近并用于測量病人身體的不同部位的溫度的第二組傳感器(115)、和與所述電源控制板相連接并與第一組傳感器和第二組傳感器通信的控制器(119)。所述控制器用于接收來自所述傳感器(113,115)的溫度數據并相應地控制每個加熱元件(111)的溫度；每個加熱元件(111)包括由納米材料制成的導熱層(105)。
文檔編號A61F7/00GK102105120SQ200980128547
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權日2008年7月23日
發(fā)明者周祖兒, 易芝玲, 李耕, 楊雄哲 申請人:高新材料企業(yè)有限公司