一種人體深層組織溫度測量儀及測量方法技術

本發明專利技術公開了一種人體深層組織溫度測量儀及測量方法，包括用于測量體表溫度和環境溫度的溫度測量探頭以及用于測量皮膚層厚度和脂肪層厚度的厚度測量探頭，還包括數據傳輸單元、顯示單元和處理單元，處理單元通過數據傳輸單元分別與溫度測量探頭和厚度測量探頭相連，處理單元還與顯示單元相連；本發明專利技術的人體深層組織溫度測量儀及測量方法，通過在溫度測量探頭外設置隔熱層，避免環境溫度對測量溫度的影響，使測得的人體體表溫度更加準確；通過厚度測量探頭測量皮膚層厚度和脂肪層厚度，溫度測量探頭測量體表溫度和環境溫度，可快速計算出深層組織溫度Tm，耗時短，準確性高。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于組織溫度測量
，具體涉及一種人體深層組織溫度測量儀及測量方法。
技術介紹
現有研究表明，人體深層病變組織(乳腺癌、淋巴肉瘤)的溫度略高于周圍正常組織的溫度，因此我們可以利用此特性，通過測量人體深層組織溫度對腫瘤等疾病進行普查。如圖2所示，在運動員運動過程中，用熱電偶的方法對運動員不同深度的組織溫度進行測量，環境溫度為恒定的22℃，皮膚厚度為1mm，肌肉的初始溫度為37.5℃，測試過程中隨著運動員的運動肌肉溫度每分鐘升高1℃，圖中十條曲線從上到下分別為脂肪厚度為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm和10mm的組織部位所測得的溫度隨時間變化的曲線圖，從圖中可以看出隨著運動時間的增長，組織溫度也隨測量時間在一直升高，但不同部位的溫度升高不一致。如圖3所示，在靜息狀態下，用熱電偶的方法對不同深度的組織溫度進行測量，皮膚厚度為1mm，圖中四條曲線從上到下分別為皮膚下溫度以及脂肪厚度為2mm、5mm和10mm的組織部位所測得的溫度隨時間變化的曲線圖，從圖中可以看出隨著測量時間的增長，所測得的組織溫度也在不斷升高，隨后到達穩定狀態；對于1mm的皮膚下溫度，大概300s能完成熱傳輸過程到達穩定的組織溫度；對于脂肪厚度為10mm處的溫度，大概1000s才能完成熱傳輸過程到達穩定的組織溫度。如圖4所示，在肌肉溫度為恒定的42℃的狀態下，用熱電偶的方法對不同深度的組織溫度進行測量，環境溫度為恒定的22℃，皮膚厚度為1mm，圖中十條曲線從上到下分別為脂肪厚度為1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm和10mm的組織部位所測得的溫度隨時間變化的曲線圖，從圖中可以看出隨著測量時間的增長，組織溫度也在不斷升高，隨后到達穩定狀態；對于脂肪厚度為1mm處的溫度，大概1000s能完成熱傳輸過程到達穩定的組織溫度；對于脂肪厚度為10mm處的溫度，大概2000s才能完成熱傳輸過程到達穩定的組織溫度。由此我們可知，深層組織的溫度與人體體表溫度是存在一定關系的，但不同深度組織的溫度與體表也是存在差異的；如果通過紅外探測器直接對人體深層組織進行溫度測量，所得到的結果準確性不高；如果用熱電偶的方法測量深層組織溫度雖然提高了測量的準確性，但耗時較長；因此，更加準確、快速的測量人體深層組織溫度的測量方法仍是人們努力的目標。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決上述問題，提供一種快速、無創且測溫更加準確的人體深層組織溫度測量儀及測量方法。為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：一種人體深層組織溫度測量儀，包括用于測量體表溫度和環境溫度的溫度測量探頭以及用于測量皮膚層厚度和脂肪層厚度的厚度測量探頭，還包括數據傳輸單元、顯示單元和處理單元，處理單元通過數據傳輸單元分別與溫度測量探頭和厚度測量探頭相連，所述數據傳輸單元可將溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果傳輸到處理單元，處理單元可對該測量結果進行計算得到皮膚厚度、脂肪厚度以及深層組織溫度，處理單元還與顯示單元相連，顯示單元可顯示溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果以及處理單元的計算結果。優選地，所述溫度測量探頭外包裹有隔熱層，溫度測量探頭檢測的一端位于隔熱層外。一種人體深層組織溫度測量方法，包括下列步驟：S1、用溫度測量探頭測量外界環境溫度Te，然后將溫度測量探頭放在待測量部位，設定時間t后得到人體體表溫度Ts；S2、用厚度測量探頭測量待測部位皮膚層厚度lsc與脂肪層厚度lfc，并計算出皮膚厚度ls和脂肪厚度lf：ls＝lsc/2lf＝(lfc-lsc)/2；S3、計算深層組織溫度Tm：Tm=Ts-Teerfc(ls405ask+lf405afat)+Te]]>其中，ask為皮膚的熱介導系數,afat為脂肪的熱介導系數，且有：ask=ksk/Cskρsk]]>afat=kfat/Cfatρfat]]>其中，ksk為皮膚的熱傳導系數，Csk為皮膚的熱容量，ρsk為皮膚的密度，kfat為脂肪的熱傳導系數，Cfat為脂肪的熱容量，ρfat為脂肪的密度。優選地，人體體表溫度Ts的測量時間t不小于30秒的值。本專利技術的有益效果是：本專利技術所提供的人體深層組織溫度測量儀及測量方法，通過在溫度測量探頭外設置隔熱層，避免環境溫度對測量溫度的影響，使測得的人體體表溫度更加準確；通過厚度測量探頭測量皮膚層厚度和脂肪層厚度，溫度測量探頭測量體表溫度和環境溫度，可快速計算出深層組織溫度Tm，耗時短，準確性高。附圖說明圖1是用本專利技術測量儀和測量方法測得的運動員運動過程中深層組織溫度隨時間變化的曲線圖；圖2是用熱電偶測得的運動員運動過程中不同深度的組織溫度隨時間變化的曲線圖；圖3是用熱電偶測得的不同深度的組織溫度隨時間變化的曲線圖；圖4是肌肉溫度為42℃的狀態下用熱電偶測得的不同深度的組織溫度隨時間變化的曲線圖。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步的說明：本專利技術所提供的一種人體深層組織溫度測量儀，包括用于測量體表溫度和環境溫度的溫度測量探頭以及用于測量皮膚層厚度和脂肪層厚度的厚度測量探頭，還包括數據傳輸單元、顯示單元和處理單元，處理單元通過數據傳輸單元分別與溫度測量探頭和厚度測量探頭相連，所述數據傳輸單元可將溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果傳輸到處理單元，處理單元可對該測量結果進行計算得到皮膚厚度、脂肪厚度以及深層組織溫度，處理單元還與顯示單元相連，顯示單元可顯示溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果以及處理單元的計算結果，該實施例中的溫度測量探頭和厚度測量探頭均為現有技術。溫度測量探頭外包裹有隔熱層，溫度測量探頭檢測的一端位于隔熱層外，具體實施時，溫度測量探頭可優選為溫度計，在該溫度計外可包裹一層隔熱層，避免環境溫度對測量溫度的影響，使測得的人體體表溫度更加準確。本專利技術的人體深層組織溫度測量方法，包括下列步驟：S1、用溫度測量探頭測量外界環境溫度Te，然后將溫度測量探頭放在待測量部位，設定時間t后得到人體體表溫度Ts，為了測量溫度的準確性，人體體表溫度Ts的測量時間t不小于30秒。S2、用厚度測量探頭測量待測部位皮膚層厚度lsc與脂肪層厚度lfc，并計算出皮膚厚度ls和脂肪厚度lf：ls＝lsc/2lf＝(lfc-lsc)/2；S3、計算深層組織溫度Tm：Tm=Ts-Teerfc(ls405ask+lf405afat)+Te]]>其中，ask為皮膚的熱介導系數,本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人體深層組織溫度測量儀，包括用于測量體表溫度和環境溫度的溫度測量探頭以及用于測量皮膚層厚度和脂肪層厚度的厚度測量探頭，其特征在于：還包括數據傳輸單元、顯示單元和處理單元，處理單元通過數據傳輸單元分別與溫度測量探頭和厚度測量探頭相連，所述數據傳輸單元可將溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果傳輸到處理單元，處理單元可對該測量結果進行計算得到皮膚厚度、脂肪厚度以及深層組織溫度，處理單元還與顯示單元相連，顯示單元可顯示溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果以及處理單元的計算結果。

【技術特征摘要】
1.一種人體深層組織溫度測量儀，包括用于測量體表溫度和環境溫度的溫度測量探頭
以及用于測量皮膚層厚度和脂肪層厚度的厚度測量探頭，其特征在于：還包括數據傳輸單
元、顯示單元和處理單元，處理單元通過數據傳輸單元分別與溫度測量探頭和厚度測量探
頭相連，所述數據傳輸單元可將溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果傳輸到處理單元，
處理單元可對該測量結果進行計算得到皮膚厚度、脂肪厚度以及深層組織溫度，處理單元
還與顯示單元相連，顯示單元可顯示溫度測量探頭和厚度測量探頭的測量結果以及處理單
元的計算結果。
2.根據權利要求1所述的測量儀，其特征在于：所述溫度測量探頭外包裹有隔熱層，
溫度測量探頭檢測的一端位于隔熱層外。
3.一種人體深層組織溫度測量方法，其特征在于包括下列步驟：
S1、用溫度測量探頭測量外界環境溫度Te，然后將溫度測量探頭...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李婷，趙越，李凱，高原，朱厲陽，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：四川;51