CN103930082A - 包括床垫温度校正的加温治疗装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种包括用于控制壳体内的温度的系统的加温治疗装置。方法包括在壳体内部的预定位置处测量空气的温度。方法还包括测量壳体内部的湿度。此外，方法包括基于所测量的湿度来确定给所测量的温度施加的校正因子。此外，方法包括给所测量的温度施加校正因子以确定校正温度。方法还包括基于校正因子来调整壳体内部的空气的温度。

Description

包括床垫温度校正的加温治疗装置

技术领域

本发明总体上涉及用于对医疗患者执行加温治疗的方法和装置。更特别地，本发明涉及用于在考虑到湿度水平的情况下对壳体内的温度进行调整的方法和装置。

背景技术

已知的是对与加温治疗装置中的医疗患者(例如，婴儿)相邻的空气的温度和相对湿度二者进行控制。例如，许多加温治疗装置(例如，恒温箱、加温器等)包括被设计成对被安置在加温治疗装置的罩部的内部的婴儿患者周围的环境的温度和湿度进行控制的系统。为了控制加温治疗装置内的温度和湿度，对现有的温度和湿度进行感测且然后进行调整。可以使用位于加温治疗装置的空气循环系统内的加热元件来调整加温治疗装置内的温度，其响应于温度传感器。可以使用下述加湿装置来调整加温治疗装置内的湿度，该加湿装置适用于将湿气注入到加温治疗装置的空气循环系统中。

加湿系统通常包括至少水储存器、沸腾室以及加热元件。加热元件通常用于将沸腾室内的水加热，并且由此通过将水蒸气添加到加热的空气而产生湿气。加温治疗装置内的空气的温度和湿度浓度通常由强制空气循环系统进行控制，其中，风扇单元的叶轮使空气进行再循环。通常用位于恒温箱隔室内部的传感器来测量温度。然而，由于因恒温箱内部较高的湿度水平而引起的变化的空气密度，因此温度测量值可能不正确。由于加温治疗装置的目的之一为形成具有特定的规定温度水平的环境，这需要对壳体内部的温度的准确测量值，因此需要对由于环境条件而可能未被准确地测量的温度进行校正。

发明内容

在第一示例性实施方式中，本发明包括一种加温治疗装置，该加温治疗装置包括用于支承医疗患者的基部；围绕基部的一部分的罩部；用于加热罩部内部的空气的加热器；用于测量罩部内部的空气温度和湿度的传感器；以及用于基于所测量的湿度和校正因子来调整空气温度的控制器。

在另一示例性实施方式中，本发明包括一种为医疗患者调整壳体内部的空气温度的方法，该方法包括下述步骤：在壳体内部的预定位置处测量空气温度；测量壳体内部的湿度；确定校正因子；给所测量的空气温度施加校正因子以确定温度校正值；以及基于温度校正值来调整壳体内部的空气温度。

附图说明

图1为根据本发明的示例性实施方式的加温治疗装置的分解立体图。

图2为用于在考虑到由湿度引起的空气密度的变化的情况下调整空气温度的系统。

图3为用于在考虑到由湿度引起的空气密度的变化的情况下调整加温治疗装置的壳体内的空气的温度的处理。

具体实施方式

本发明涉及包括加湿系统和温度调整系统的加温治疗装置(例如，恒温箱、加温器等)，其中，该温度调整系统准确地测量加温治疗装置内部的空气的温度。

作为示例，根据本发明的实施方式的温度调整系统可以与如美国专利第5,730,355号(转让给与本申请相同的受让人)中所公开和讨论的恒温箱和温度传感器相结合着使用，其中，所述专利的全部内容通过引用合并于本文中，如同在本文中充分阐述了一样。例如，美国专利第5,730,355号描述了下述恒温箱，该恒温箱具有基部16和传感器模块44，传感器模块44用于感测恒温箱内的条件如空气温度和湿度并且提供用于调节所述条件的控制信号。

封闭护理加温治疗装置(例如，恒温箱)提供了婴儿患者被安置于其中的环境与围绕的周围空气之间的物理分离。这种分离通常由将婴儿患者封闭在其中的罩部或相似的构件来提供。对婴儿患者的这种密封有助于形成有利于婴儿患者生长的环境。通常，罩部内部的条件会与周围环境中所存在的条件显著地不同。罩部内部的条件可以通过改变封闭护理环境内的温度水平和/或湿气浓度而被确定，温度水平和/或湿气浓度均可以通过使用集成在加温治疗装置中的传感器而被自动控制。例如，可以通过感测婴儿患者的皮肤温度或罩部内的一定位置处的温度并且进行适当的调整来控制封闭护理环境内的温度。下文所讨论的图1示出了示例性封闭护理加温治疗装置。

医疗患者通常被置于加温治疗装置的基部中的床垫上。此外，传感器通常被置于加温治疗装置的罩部上以测量壳体内部的空气的温度。由于传感器与床垫之间的位置差别，加温治疗装置内部的空气的温度测量值可能不同。传感器测量加温治疗装置内的空气。控制器在考虑到传感器与医疗患者的位置间的空气温度差别的情况下施加补偿。然而，传感器未考虑到由于因加温治疗装置中湿度波动而引起的变化的空气密度所导致的不正确的空气温度测量值。因此，本发明提供了用于校正空气温度的系统和方法，使得通过基于加温治疗装置中的湿度来调整空气温度以准确地反映加温治疗装置中的床垫附近测量的空气温度。

图1提供了包含罩部10和基部16的封闭护理加温治疗装置100。例如，罩部10具有在壁14中的访问门12和在壁22中的访问门20。罩10安装在包含台板18的基部16上。当罩10被置于基部16上时，罩10的内部与台板18之间的区域限定壳体。台板18包括开口24、开口26、开口28，开口24、开口26、开口28使得空气能够如由离开开口24、开口26的箭头和进入开口28的箭头所指示的那样离开和进入壳体。

当罩部10的门12被打开时，穿过台板18中的开口24的空气形成温热空气帘，该温热空气帘用作为屏障从而减少恒温箱外部的周围温度对壳体区域的影响。类似于门12被打开的情况，当罩部10的门20被打开时，穿过台板18中的开口26的空气形成温热空气帘。

加温治疗装置100还包括分别固定到门12和门20的第一内壁30和第二内壁31。第一内壁30和第二内壁31随着其相对应的门12、20可移动。内壁30、31在相应的访问门被关闭时减少辐射热损失，并且内壁30、31用于将通过开口24、26引入的温热空气如由罩部10内部的箭头所示的那样运送到罩部10的顶部。

罩部10还包括传感器44，传感器44能够测量壳体内部的空气的温度和湿度。

图2示出了用于在考虑到由于因壳体内湿度波动引起的空气密度的变化所导致的对在罩部10与基部20之间的壳体内部所测量的空气温度的影响的情况下调整壳体内部的空气的温度的系统200。系统200包括加温治疗装置100，加温治疗装置100包含包括传感器44的罩部10和基部16。床垫40由基部16支承。系统200还包括校正因子确定单元210、显示器220、空气温度控制器230、空气设置装置240、湿度控制器250、RH设置装置260、主加热器270以及湿度加热器290。

传感器44包括湿度传感器和温度传感器。然而，可以使用分离的湿度传感器和温度传感器。传感器44测量壳体中的空气温度和湿度。由校正因子确定单元210计算的校正温度值和从传感器44接收的湿度显示在显示器220上。

校正因子确定单元210从传感器44接收所测量的在壳体中的空气温度和湿度。校正因子确定单元210将校正温度值提供给空气温度控制器230，空气温度控制器230相应地调整主加热器270。传感器44还将所测量的湿度提供给湿度控制器250，湿度控制器250通过湿度加热器280调整壳体的湿度。

校正因子确定单元210基于在罩部10与基部16之间的壳体中所测量的湿度和所测量的空气温度来提供校正温度值。例如，由校正因子确定单元210计算的校正温度为由传感器44提供的测量空气温度与校正因子之和。更详细地，校正因子基于所测量的湿度，并且校正因子由校正因子确定单元210用以下公式计算。

校正因子＝α*RH[％]²+β*RH[％]+γ

其中，RH为所测量的相对湿度。此外，例如α可以为-0.000189；例如β可以为0.032867；以及例如γ可以为-1.8378。尽管，为α、β、γ设置值，但是这些变量不限于这些所设置的值。此外，对于校正因子公式而言，还可以使用不同于二次的阶的多项式。

当由校正因子确定单元210确定了校正因子，校正因子确定单元210将控制信号提供给空气温度控制器230，然后，空气温度控制器230用主加热器270对加温治疗装置100的壳体中的空气的温度进行调整。

参照图3，示出了用于调整加温治疗装置的壳体内的空气的温度的处理300。在加温治疗装置100的罩部10与基部16之间的壳体中在预定位置处测量空气温度(S302)。例如，如图2所示，空气温度可以由传感器44测量。还在加温治疗装置100的壳体内部的预定位置处测量壳体的湿度(S304)。例如，壳体的湿度也可以由传感器44测量。基于所测量的湿度来确定给所测量的空气温度施加的校正因子(S306)。例如，校正因子确定单元210可以确定校正因子。校正因子基于所测量的相对湿度(RH)，并且通过使用以下公式来确定该校正因子：

校正因子＝α*RH[％]²+β*RH[％]+γ

其中，RH为所测量的相对湿度。此外，例如α可以为-0.000189；例如β可以为0.032867；以及例如γ可以为-1.8378。尽管，为α、β、γ设置值，但是这些变量不限于这些所设置的值。此外，对于校正因子公式而言，还可以使用不同于二次的阶的多项式。

给所测量的温度施加所确定的校正因子以确定校正温度(S308)。例如，将校正因子与所测量的温度相加以得出校正温度。该计算由以下公式表示。

校正温度＝校正因子+所测量的空气温度

将壳体内部的空气的温度调整为校正温度(S310)。例如，校正因子确定单元210可以将具有校正温度或温度调整的控制信号提供给空气温度控制器230，空气温度控制器230控制主加热器270来将壳体的温度调整为校正温度。

以下的表1示出了当壳体的相对湿度变化时从中心床垫位置50测量的空气温度与由传感器44测量的空气的温度如何不同。中心床垫位置50对应于患者会被置于加温治疗装置100的壳体内的床垫上的位置。表1还总结了用本公开内容中公开的技术计算的校正温度和用先前的方法计算的校正温度。由以下的图表1可以看出，用本公开内容的实施方式计算的校正温度更准确地提供了壳体中空气的温度并且反映了在中心床垫位置50处测量的空气的温度，为位于加温治疗装置的床垫上的患者提供准确的温度环境。

表1

以下的图表1示出了在中心床垫位置50处测量的空气温度、基于不根据相对湿度的校正或基于先前方法的校正空气温度、以及基于本公开内容的实施方式的校正空气温度的比较。由此可见，与基于不根据相对湿度的校正的校正空气温度相比，基于所测量的相对湿度的校正空气温度更准确地追踪在中心床垫位置50处测量的空气温度。基于对由校正空气温度提供的中心床垫温度测量的更准确的预测，应当理解本发明的优点。

图表1

尽管已经结合设备和方法的具体形式描述了设备和方法，但是，应当理解，在不违背如所附权利要求所述的本公开内容的精神和范围的情况下，各种等同方案可以替换本文中所描述的具体部件。

Claims (16)

1.一种加温治疗装置，包括：

基部，所述基部用于支承医疗患者；

罩部，所述罩部围绕所述基部的一部分；

加热器，所述加热器用于加热所述罩部内部的空气；

传感器，所述传感器用于测量所述罩部内部的空气温度和湿度；以及

控制器，所述控制器用于基于所测量的湿度和校正因子来调整所述空气温度。

2.根据权利要求1所述的加温治疗装置，其中，所述控制器通过将所述空气温度改变为所述校正因子与所测量的空气温度之和来调整所述空气温度。

3.根据权利要求1所述的加温治疗装置，还包括校正因子确定单元，其中，所述校正因子确定单元基于所测量的所述罩部内的湿度来计算所述校正因子。

4.根据权利要求1所述的加温治疗装置，其中，所述控制器包括：

校正因子确定单元，所述校正因子确定单元对校正空气温度进行确定；以及

空气温度控制器，所述空气温度控制器从所述校正因子确定单元接收控制信号并且相应地调整所述空气温度。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述校正因子确定单元通过确定所测量的空气温度与所计算的校正因子之和来计算所述校正空气温度。

6.根据权利要求4所述的装置，其中，所述校正因子是所测量的湿度的函数。

7.根据权利要求4所述的装置，其中，所述校正因子是所测量的湿度的多项式。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述校正因子是所测量的湿度的二次多项式。

9.一种为医疗患者调整壳体内部的空气温度的方法，包括：

在所述壳体内部的预定位置处测量所述空气温度；

测量所述壳体内部的湿度；

确定校正因子；

给所测量的空气温度施加所述校正因子以确定温度校正值；以及

基于所述温度校正值来调整所述壳体内部的所述空气温度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述校正因子考虑了所述壳体中的所述湿度的水平。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，用传感器测量所述壳体内部的所述空气温度。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，用传感器测量所述壳体内部的所述湿度。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述温度校正值为所述校正因子与所测量的空气温度之和。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述校正因子是所测量的湿度的函数。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，所述校正因子是所测量的湿度的多项式。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述校正因子是所测量的湿度的二次多项式。