具有進展指示器的電子體溫計的製作方法

2023-07-04 02:23:56

專利名稱：具有進展指示器的電子體溫計的製作方法
背景技術：
保健領域廣泛使用電子體溫計測量病人的體溫。一種典型的電子體溫計具有包含在一個探針的細長的軸部分內的熱敏電阻或其它的溫度敏感元件。在一種型式中，探針包括在其自由端的杯形的鋁尖端。熱敏電阻和探針內的鋁尖端呈熱接觸。當探針的自由端例如被放在病人的口(或直腸或腋窩)中時，尖端受熱，熱敏電阻測量尖端的溫度，從而獲得病人的體溫的測量。和這些電子傳感器元件相連的其它的電子電路可被包含在通過導線和軸部分相連的基座單元內，或者包含在軸部分的手柄內。電子部件接收來自傳感器部件的輸入，以計算病人的溫度。體溫計一般在視覺輸出裝置上顯示病人的溫度，例如一種7段的數值顯示裝置。已知的電子體溫計的附加特徵包括可聽的溫度值通知(例如嘟嘟聲或單音警告信號)。一個可處置的蓋或套通常被裝配在軸部分上，並由於衛生的原因，在體溫計的每次使用之後被處置。
和常規的體溫計相比，電子體溫計具有許多優點，因而在保鍵領域基本上代替了常規的玻璃體溫計。和常規的玻璃體溫計相比，電子體溫計的一個優點是可以獲得溫度讀數的速度。使用若干個程序來增進對象溫度的快速測量。一種使用的技術是使用預測算法作為體溫計邏輯的一部分，以便由和尖端接觸的熱敏電阻外推溫度測量，以便在尖端達到和體溫平衡之前得到溫度讀數。可以和預測算法同時使用的另一種技術是把探針加熱到接近人體的溫度，使得離開尖端的探針的部分不作為熱沉(heat sink)。這使得尖端能夠更快地達到接近體溫的溫度。關於探針的加熱可以通過被放置成和探針接觸的電阻來實現。另一個熱敏電阻可以被放置成和探針熱接觸，以測量由電阻提供的熱量，用於控制所述加熱。還已知使用隔離器來減少從尖端到探針的其它部分的熱損失。例如，共同受讓的美國專利No.6,839,651披露了一種預測型的電子體溫計，其具有有源受控的加熱器元件，使探針的尖端和探針軸部分熱隔離，該專利的全部內容通過引用被包括在此。
雖然大部分預測體溫計在預測測量期間提供活動性指示，以指示正在進行測量和預測活動，但是，用戶無法知道過程進展的程度。此外，這種體溫計可能經受數據/溫度趨勢中斷，這將引起算法重新啟動，並且對此沒有指示。例如，如果探針在病人的口中被移動到具有不同溫度的區域(例如從舌下移動到不是舌下的區域)，則算法必須重新啟動。當由於任何原因使預測處理中斷時，常規的電子體溫計則無法使用戶得知。

發明內容
藉助於提供一種在視覺上實時地表示電子體溫計如何接近要產生溫度讀數的進展指示器，本發明的實施例克服了已知的系統中的一個或多個缺點。對於預測式體溫計，本發明的這些方面提供關於預測還有多久便被完成的指示。此外，如果由於某種原因，體溫計必須重新啟動或復位，則本發明的一個實施例便提供視覺反饋。而且，這裡所述的本發明的特徵是用戶友好的、直覺的、經濟的和易於在商業上實現的。
簡要地說，實施本發明的諸方面的電子體溫計具有適於被對象加熱以用於測量對象的溫度的探針，以及用於在操作期間檢測探針的溫度的至少一個溫度傳感器。響應於溫度傳感器的控制電路按照探針的檢測的溫度的函數執行至少一個溫度計算，並根據所述溫度計算產生代表對象的溫度的溫度信號。此外，所述體溫計包括用於在視覺上指示控制器在執行所述溫度計算中的進展的進展指示器。
按照本發明的另一個方面，用於指示電子體溫計的狀態的方法包括按照探針的檢測的溫度的函數執行至少一個溫度計算，所述探針適於被對象加熱以用於測量對象的溫度。所述方法還包括定義多個狀態，每個狀態對應於完成溫度計算的量。所述方法還包括根據定義的狀態，在視覺上指示溫度計算的進展。
本發明另一個方面涉及一種醫療設備，其具有被配置用於隨著時間的過去執行至少一個操作的控制電路，以及用於在視覺上指示控制電路在執行所述操作中的進展的進展指示器。
本發明的其它的目的和特徵部分地將在下面看出，部分地將在下面進行說明。
提供這個概述用於以簡化的形式引入概念的選擇，這些概念將在下面的詳細說明中被進一步說明。這個概述不用於識別要求保護的主題的關鍵特徵或基本特徵，也不用於幫助確定要求保護的主題的範圍。


圖1是按照本發明的實施例的電子體溫計的透視圖；圖2是按照本發明的實施例的示例的進展指示器；圖3是按照本發明另一個實施例的示例的進展指示器；圖4是用於說明按照本發明的實施例的溫度預測處理的進展確定的示例流程圖；以及圖5和圖6是用於說明按照本發明的另一個實施例的溫度預測處理的穩定性偏差確定的示例流程圖。
在所有附圖中，對應的附圖標記表示對應的部分。
具體實施例方式
現在參看附圖，特別是參看圖1，其中以11一般地表示按照本發明的原理構成的電子體溫計。該電子體溫計包括以13一般地表示的溫度控制電路或單元，設計其尺寸和形狀使得能夠合適地被握在手H中。控制單元13(廣義地說「基座單元」)由螺旋線15連接到探針17(這些附圖標記一般地表示它們的對象)。探針17被構成用於和對象(例如病人)接觸，並向控制單元13發送代表溫度的信號。控制單元13接收來自探針17的信號，並使用這些信號計算溫度。用於執行這些計算的合適的電路包含在控制單元13的殼體19內。電路中的邏輯可以包括用於快速確定病人的最終溫度的預測算法。電路使計算的溫度顯示在殼體19的前方的LCD顯示器21上。其它的所需信息可以在顯示器21上被顯示，如本領域普通技術人員所理解的那樣。用於操作體溫計11的按鈕的面板21A位於顯示器21的正上方。在圖1的實施例中，顯示器21包括進展指示器23。
本領域的技術人員熟知用於向用戶顯示信息並接收用戶輸入的各種用戶界面。例如，顯示器21可以是具有觸控螢幕的圖形用戶界面，用戶可以利用該接口提供輸入。在這個例子中，面板21A可以嵌在顯示器21本身上。
殼體19包括一個隔室(未示出)，其一般位於殼體的後部，可以把探針17的遠端容納到殼體中，用於保持探針並當不使用時使得遠端部分和環境隔離。圖1表示探針17被另一隻手H1從隔室拉出準備使用。殼體19還具有容座(receptacle)25，其容納合適的容器，例如探針蓋(未示出)的紙盒(carton)C。在使用時，紙盒C的頂部被除去，暴露探針蓋的開口端。探針17的遠端部分可被插入紙盒C的開口端，並且一個探針蓋可被環形槽固定(例如咬入環形槽中)。當用戶把探針軸35的遠端部分，例如插入病人的口中時，探針17可以被蓋保護免受汙染。當在探針手柄33上的按鈕37被按下時，引起位於探針軸35和探針17的手柄33連接處的推動器移動，以便探針蓋脫離探針軸35。在使用之後，丟棄探針蓋。不脫離本發明的範圍，可以使用固定和釋放探針蓋的其它方式。
探針軸35的遠端的鋁尖端被病人加熱，並檢測尖端的溫度，如下面更詳細說明的。至少在蓋住尖端的部分，探針蓋優選地由高導熱材料製成，使得尖端可以快速地被病人加熱。可以使用電池(未示出)向尖端熱敏電阻(未示出)、隔離器熱敏電阻(未示出)、和/或優選地位於體溫計11的殼體19中的電阻(未示出)供電。應當理解，也可以使用其它的合適的電源。電源不需要位於控制單元的殼體19內。一般地說，尖端熱敏電阻產生代表尖端的溫度的信號。該信號由一個或多個電導體傳送到殼體19中的電路。如上所述，由電池對電阻供電，並加熱隔離器(未示出)，從而使得鋁尖端可以更快地達到病人的溫度。利用隔離器熱敏電阻監視隔離器的溫度使得能夠控制電阻的發熱，以達到最佳的結果。例如，隔離器可以在開始時被快速加熱，當其接近或達到預選的溫度時，便被間歇地加熱。這些部件的功能和操作是本領域普通技術人員熟知的。應當理解，不脫離本發明的範圍，可以使用各種電部件(未示出)和其它的布置以及部件數量。
例如，共同受讓的美國專利No.6,634,789、美國專利No.6,839,651以及美國專利申請No.11/266,548、美國專利申請No.11/265,984披露了電子體溫計，這些專利的全部內容通過引用被包括在此。
藉助於不涉及加熱探針軸或尖端的方法還改善了電子體溫計的響應時間。預測型的體溫計是熟知的，例如，其中通過體溫計的電子電路讀出一組早期的溫度測量，並應用數學算法外推最終的估計的平衡溫度。已知多種預測型體溫計，其改善了響應時間並提供精確的溫度估計。還知道改善電子體溫計的響應時間的其它方法，其中組合加熱方法和預測方法。使用預測技術，以相當短的時間周期，例如30秒便可取得病人的體溫讀數，而常規的水銀體溫計需要幾分鐘的時間。
預測型體溫計使用數值算法來加快獲得病人體溫的速度。所述算法使用體溫計探針和最終溫度讀數的突出部的溫度歷史。為了使得軟體能夠滿足預測精確的溫度，一定數量的最終溫度發射(projection)必須落在某個範圍或彼此的容差內。
儘管和玻璃體溫計相比改善了響應時間，一般的電子體溫計可能仍然具有不能接受的長的響應時間。延遲提供溫度讀數通常是由於在測量期間病人無意中重新定位探針17引起的。例如，如果病人把探針移動到具有不同溫度的區域(從舌下移動到非舌下)，則可能需要重新啟動算法。如果病人通過探針呼吸空氣，也可能如此。如上所述，常規的預測型體溫計最多在預測測量期間提供活動性指示，以指示正在進行測量和預測活動。但是常規的體溫計不能使用戶知道處理已經進展了多長時間。此外，如果體溫計在數據/溫度趨勢中經歷引起算法重新啟動的中斷，則常規的體溫計也沒有指示。因而，用戶需要進展信息。
按照本發明的諸方面，進展指示器23友好地向用戶提供預測的相對完成的視覺指示。如圖2和圖3的例子所示，進展指示器23可以採取任何類型的視覺指示或顯示的形式，例如進展條(在顯示屏21上沿水平方向或垂直方向)(見圖2)或餅狀圖(見圖3)。例如，指示器23可以是形成條的一系列的圖標或段41、被分成段的單個條、被逐漸充滿或者照亮的連續條、或者長度可變的連續條，這些都落在本發明的範圍內。在這些示例的實施例中，指示器23基本上採取可變長度的條的形式，其提供用於指示溫度計算的相對完成量的視覺特徵。在另一個實施例中，指示器23可以是具有片斷43的餅狀圖或「風車式(pin wheel)」，當體溫計11進行溫度計算時，被逐片地充滿。和條形指示器類似，餅狀圖也可以用連續的方式被逐漸充滿。本領域技術人員熟悉用於顯示符號的圖形用戶界面部件，例如這裡設想的在LCD顯示屏或其它類型的彩色、灰度等級或單色顯示器上的那些部件。
在一個實施例中，顯示器21在進展指示器23的操作期間顯示估計的溫度。這個溫度可隨著進展的繼續被更新。在另一個實施例中，體溫計11等待直到溫度計算完成，以便顯示溫度讀數。
現在參看圖2的示例的實施例，呈可變長度條或分段條的形式的指示器23當連續進行的一系列預測開始時便不停地「行進」，以收斂到一個結果(answer)(即趨於平坦並變得更調和)。如圖2(a)所示，進展指示器23中的單個段41被充滿，這表示溫度計算剛剛開始。應當理解，每段41可以由LED、條的有陰影的或者彩色的圖標或者一部分、條的亮的或被照亮的圖標或一部分、條的閃亮的或實心的圖標或者一部分或其類似物來實現，以便在視覺上把自身和條的剩餘部分區別開。此外，段41可以彼此相鄰或彼此分開，並且可被分組或分塊，以指示條的整個長度。圖2(b)表示體溫計11大約已經完成了為提供最終溫度所需計算的一半。圖2(c)表示可能發生過溫度計算的中斷，導致了進展的後退。換句話說，如果由於任何原因使趨勢中斷，則預測必須被重新啟動，進展指示器23藉助於變得少數被充滿並在合適時被復位來提供這種指示。與此相反，可以使用立即充滿的條表示錯誤(例如不良的布置)。在圖2(d)，只剩下最後一段41，這表示體溫計11的溫度計算接近完成。在這個實施例中，段41A可以閃亮，或者用其它方式在視覺上和其它充滿的段41區分開，以指示當前的相對完成狀態。
如在圖4的示例的流程圖中所示，在本發明的一個實施例中，在47，控制單元13在預測確定期間連續地採樣熱敏電阻的溫度，並根據病人的熱敏電阻，產生進展指示器23。使用軟體循環，控制單元13在49保留和比較最後幾個採樣，用於確定朝向最終的溫度測量的趨勢。換句話說，各種變量可被用於查看相繼的熱敏電阻的讀數是否接近到一起。例如，控制單元在51使用如下的程序PatientCountLast＝PatientCountNowPaticntCountNow＝ThermistorValueNowPatientDiff3＝PatientDiff2PaticntDiff2-＝PatientDiff1PatientDiff1＝PatientCountNow-PatientCountLast在本例中，值PatientDiffAve是累計的最後3組差的平均值。
如上所述，進展指示器23可以是任何數量的離散的片斷，並且可以採取許多不同的形狀或外觀。圖2所示的條提供進展指示器23的一種合適的實現，這是因為在許多計算機應用環境中，用戶熟悉使用條來表示「忙」或「活動」。對於這個例子，使用7個段41來限定一個完整的條。在本例中，進展指示器23的完成的各種狀態被編號為0-6，其中狀態號表示在該狀態期間被接通的片斷或段41的數量。例如，在狀態0，沒有段被接通；在狀態1，有一個段被接通；依次類推。因而，進展條在狀態0開始，按照順序進展到狀態1，2，3，4，5和6。在狀態6，一個完整的條表示該活動基本上100％被完成。在一個實施例中，這些狀態溫度、時間等被確定。
按照本發明的諸方面，可以有許多方式來確定狀態在何時並且如何從0進展到6。例如，如果預期一個活動佔用相對恆定的時間量，則狀態可以根據時間間隔進展(最後的狀態稍微被延遲直到該活動被完成)。在另一個實施例中，可以按照上述的PatientDiffAve值定義狀態進展。再次參見圖4，在53，示例的狀態被定義如下
if(PatientDiffAve*2≥200)then State＝0if(PatientDiffAve*2≥50and＜200)then State＝1if(PatientDiffAve*2≥30and＜50)then State＝2if(PatientDiffAve*2≥25and＜30)then State＝3if(PatientDiffAve*2≥20and＜25)then State＝4if(PatientDiffAve*2≥8and＜20)then State＝5if(PatientDiffAve*2＜8)then State＝6進行到圖4中55所示的操作時，進展指示器23根據定義的狀態顯示溫度計算的進展的視覺指示。隨著PatientDiffAve的改變，可以選擇不同的範圍使進展指示器23表現不同的行為。同樣，可以使用基於PatientDiff1、PatientDiff2、PatientDiff3、PatientDiffAve、PatientCounNow和PatientCountLast的許多組合或計算。此外，進展指示器23的一個實施例除非某個閾值條件滿足才顯示進展(例如檢測到體溫計11的探針17已被置於病人內；體溫計讀數大於某個基線值；和/或最後的幾個讀數一直在增加)。
在另一個實施例中，可以用類似於PatientDiffAve的方式使用預測算法內的不同的中間變量。例如，在預測算法期間可以類似於PatientDiffAve連續地進行穩定性計算。藉助於本發明可以想到，用這個穩定性因數代替PatientDiffAve，或者以基本上類似的方式使用它，來確定進展條的狀態。作為參考，圖5和圖6示出一種示例的偏差穩定性預測流程圖。
參見圖5，控制單元13計算病人體溫的移動偏差。如果該偏差足夠低，則原樣報告該溫度(不進行任何預測)。在一個實施例中，控制單元13計算移動標準偏差，以確定溫度是否穩定。不過，為了節省執行時間，如同對於標準偏差那樣取平方根可被省略。代之，用於比較的常數被平方。因而，使用偏差這個術語代替標準偏差。在59開始，控制單元13使其緩衝器地址指針增加，並在緩衝器中插入新的讀數。進行到61時，控制單元13讀出自動檢測標記(AutoDetection Flag)，並檢查緩衝器是否滿。如果是，則控制單元13在63設置一個標記以指示緩衝器滿。如果緩衝器滿，如在步65確定的，則控制單元13計算偏差。如果未滿，則操作在69停止，以保持同步，並設置該偏差，以指示其是不穩定的，或者表示緩衝器需要更多的數據。然後，如果在71偏差小於0，則在73把該偏差設置為穩定的。
參見圖6，如果在75 AutoDetection標記被設置為1，則偏差小於1600，並且溫度大於或等於36.6℃，控制單元13在77確定最後兩個病人熱敏電阻溫度讀數是否例如在彼此的0.87之內。在另一方面，如果在75三個條件的每一個都不滿足，則控制單元13進行到79。如果最後兩個溫度讀數的差小於0.87，則控制單元13在81確定溫度預測已經進行。如果不是，則操作進行到79，但是否則便在83繼續，確定病人的熱敏電阻的溫度讀數是否在一個可接受的範圍內(例如28℃-44℃)。如果讀數在這個範圍之外，則控制單元13在85認為其無效；如果讀數在這個範圍內，則控制單元13認為其是有效的預測。
雖然主要以預測型體溫計進行了說明，本發明的諸方面也適用於直接測量模式，此時預測算法被關閉。在這種情況下，進展指示器23類似地表示測量的溫度的穩定化的相對完成。例如，直接測量模式檢查實際溫度而不是預測溫度的收斂。
在操作中，體溫計11通過根據探針的檢測溫度執行至少一個溫度計算來指示其狀態。探針17適於被對象加熱，用於測量對象的溫度。通過定義多個狀態，每個狀態對應於溫度計算的完成量，體溫計11能夠指示溫度計算的進展。在一個實施例中，每個定義的狀態對應於在溫度計算中執行的一個或多個相繼的操作。有利的是，體溫計11通過對用戶顯示進展指示器23在視覺上指示進展。進展指示器23可以是具有可變長度的進展條，指示完成溫度計算的百分比。同樣，進展指示器可以具有多個段41或43，它們對應於定義的狀態，並具有表示完成溫度計算的量的視覺特徵。
應當理解，本發明的諸方面可以普遍地應用於醫療設備。在本發明的另一個實施例中，醫療設備，例如電子體溫計、泵、血壓監視儀或者其它隨時間的過去而執行操作的醫療設備，包括控制電路13和進展指示器23。控制電路13被配置用於隨著時間的過去執行至少一個操作，進展指示器23在視覺上指示控制電路13執行操作的進展。在這種情況下，控制電路13執行類似於圖4-圖6所示的操作，但是按照醫療設備的特定功能進行修改。控制電路13定義多個狀態，每個狀態對應於完成操作的量。根據這些定義的狀態，進展指示器23在視覺上指示操作的進展。例如，進展條可以和泵結合使用，例如腸內營養饋給泵或營養泵，用於指示所需的流體量的饋入進展。在另一個例子中，進展條可以和血壓監視儀結合使用，用於指示血壓測量的進展。
這裡說明和描述的方法的執行順序不是重要的，除非另有規定。即，本發明人設想，本發明的方法的要素可以按照任何順序被執行，除非另有規定，並且這些方法可以包括比這裡披露的或多或少的要素。例如，設想在另一個要素之前、之後或者和其同時地執行一個特定的要素，都落在本發明的不同的實施例的範圍內。
當介紹本發明的要素或其優選實施例時，冠詞「一個」、「該」和「所述的」指的是具有一個或多個這樣的要素。術語「包括」、「包含」和「具有」指的是包括的並意味著除去列舉的要素之外，可能還有附加的要素。
由上述看來，可以看出，實現了本發明的目的，並獲得了其它有利的結果。
不脫離本發明的範圍，可以對上述的產品和方法作出許多改變，上面的說明中包含的以及附圖中示出的全部內容只是說明性的而沒有限制的意義。
權利要求
1.一種醫療設備，包括被配置用於隨著時間的過去執行至少一個操作的控制電路(13)；以及用於在視覺上指示控制電路(13)在執行所述操作中的進展的進展指示器(23)。
2.根據權利要求1所述的醫療設備，其中所述操作包括溫度計算，進一步包括適於被對象加熱以用於測量對象的溫度的探針(17)，以及至少一個用於檢測探針(17)的溫度的溫度傳感器，並且其中所述控制電路(13)響應於溫度傳感器並被配置用於按照檢測的溫度的函數進行溫度計算並基於溫度計算產生代表對象的溫度的溫度信號。
3.根據權利要求2所述的醫療設備，其中控制電路(13)包括溫度預測部件，被配置用於使用最佳的溫度預測算法計算對象的預測溫度。
4.根據權利要求2或3所述的醫療設備，其中進展指示器(23)包括具有可變長度、用於指示控制電路(13)在執行溫度計算中完成的百分比的進展條。
5.根據權利要求2-4中任何一個所述的醫療設備，其中進展指示器(23)包括多個段(41)，每一個所述段(41)具有用於表示控制電路(13)在執行溫度計算中完成的百分比的視覺特徵。
6.根據前面任何一個權利要求所述的醫療設備，還包括在其上顯示進展指示器(23)的屏幕(21)。
7.根據前面任何一個權利要求所述的醫療設備，其中進展指示器(23)包括在屏幕(21)上顯示的圖形用戶界面部件。
8.根據前面任何一個權利要求所述的醫療設備，其中進展指示器(23)包括表示進展狀態、錯誤狀態或復位狀態的視覺特徵。
9.一種用於指示醫療設備的狀態的方法，所述方法包括隨著時間的過去執行(47)至少一個操作；定義(53)多個狀態，每個所述狀態對應於操作的完成量；根據定義的狀態在視覺上指示(55)操作的進展。
10.根據權利要求9所述的方法，其中執行(47)操作包括按照探針(17)的檢測的溫度的函數執行(47)溫度計算，所述探針(17)適於被對象加熱以用於測量對象的溫度。
11.根據權利要求10所述的方法，其中執行(47)溫度計算包括執行溫度預測部件，所述部件被配置用於使用最佳的溫度預測算法計算對象的預測溫度。
12.根據權利要求10或11所述的方法，其中所示進展指示器(23)具有多個段(41)，每個所述段對應於一個定義的狀態，並具有表示溫度計算的完成量的視覺特徵。
13.根據權利要求10-12中任何一個所述的方法，其中每個定義的狀態對應於在溫度計算中進行的一個或多個相繼的操作。
14.根據權利要求10-13中任何一個所述的方法，其中定義(53)狀態包括估計用於完成對應於每一個定義的狀態的一個或多個相繼的操作的時間間隔。
15.根據權利要求9-14中任何一個所述的方法，還包括採樣(47)檢測的溫度，比較(49)檢測的溫度的相繼的採樣以獲得差值，以及平均(51)預定數量的差值，以計算平均的差值。
16.根據權利要求15所述的方法，其中定義(53)狀態包括對狀態指定平均差值逐漸減小的範圍，以及還包括對於定義的狀態，比較計算的平均差值，以估計溫度計算的完成量。
17.根據權利要求9-16中任何一個所述的方法，其中在視覺上指示(55)進展包括向用戶顯示進展指示器(23)，所述進展指示器(23)包括具有可變長度用於表示操作完成的百分比的進展條(圖2)。
18.根據權利要求9-17中任何一個所述的方法，其中在視覺上指示(55)操作的進展包括在屏幕(21)上顯示圖形用戶界面部件。
19.根據權利要求9-18中任何一個所述的方法，其中在視覺上指示(55)操作的進展包括顯示表示進展狀態、錯誤狀態或復位狀態的視覺特徵。
全文摘要
本發明涉及具有進展指示器的電子體溫計。電子體溫計的控制電路執行至少一個作為檢測溫度的函數的溫度計算，並根據溫度計算結果產生表示對象的溫度的溫度信號。進展指示器在視覺上指示控制電路在執行溫度計算中的進展。
文檔編號A61B5/01GK1971224SQ20061016244
公開日2007年5月30日 申請日期2006年11月22日 優先權日2005年11月22日
發明者麥可·E·比斯, 約瑟夫·T·吉勒 申請人:舍伍德服務股份公司