一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法
阅读说明：本技术 一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法 (Wig with function of monitoring craniocerebral temperature and craniocerebral temperature monitoring method ) 是由 陈财 彭福来 张昔坤 王星维 李光林 李卫民 王海滨 韩玉杰 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法,该假发包括：多个红外传感器以及假发套；所述假发套包括假发壳和假发丝；所述假发丝与所述假发壳的外侧相连接；多个所述红外传感器分布式固定在所述假发壳的内侧,所述红外传感器用于采集头皮温度；通过观察多个所述红外传感器采集到的多处头皮温度,可以找出异常代谢位点,监测潜在病变地点。本发明能够在脑部病变早期监测到异常代谢位点,在组织病变发生之前监测潜在病变地点,并且具有安全无副作用、非接触、无损检测、可穿戴等优点。(The invention discloses a wig with a function of monitoring the temperature of the cranium and a method for monitoring the temperature of the cranium, wherein the wig comprises the following components: a plurality of infrared sensors and a wig; the wig comprises a wig shell and wig filaments; the wig filaments are connected with the outer side of the wig shell; a plurality of infrared sensors are fixed on the inner side of the wig shell in a distributed mode, and the infrared sensors are used for collecting scalp temperature; by observing the temperatures of multiple scalps collected by the infrared sensors, abnormal metabolic sites can be found out, and potential lesion sites can be monitored. The invention can monitor abnormal metabolic sites in early brain lesions and potential lesion sites before tissue lesions occur, and has the advantages of safety, no side effect, non-contact, nondestructive detection, wearability and the like.)
技术领域
本发明涉及颅脑温度信息采集技术领域，特别是涉及一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法。
背景技术
人体组织的代谢会产生热量，代谢旺盛的组织产生的热量比周围组织要多，因而该组织体表的温度比较高。当组织异常或局部炎症发生时，该部位的组织代谢会发生异常，因此温度相较于周围的组织会偏高或偏低，利用红外图像根据这一现象可以发现患病区域的位置、大小等情况。如在诊断分析癫痫病灶时，该部位的代谢更强，血液的循环强度增加，所以该区域的温度升高。当人体某部位患病时，组织细胞的新陈代谢变化总是先于形态的变化，尤其是人体脑部发生细小的病变，则会引起病变部位的代谢速度发生变化，使病灶部位温度出现偏高或偏低的异常情况。
当前脑部疾病的诊断发现主要是通过X-CT、超声成像、MRI等方式，这些方式是对组织形态学发生变化的部位进行诊断，存在着以下缺陷：
(1)使用地点局限于医院、体检等专业机构；
(2)X-CT等方式对人体存在伤害；
(3)监测结果是对疾病已经发生的组织的组织形态学的监测，无法实现对潜在病变地点的监测；
(4)无法实现可穿戴式监测；
(5)监测价格昂贵，等待时间长。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法，以解决现有技术中对无法实现在脑部组织病变发生之前监测潜在病变地点以及监测地点具有局限性的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种具有颅脑温度监测功能的假发，包括：多个红外传感器假发套；
所述假发套包括假发壳和假发丝；所述假发丝与所述假发壳的外侧相连接；多个所述红外传感器分布式固定在所述假发壳的内侧，所述红外传感器用于采集头皮温度；
通过观察多个所述红外传感器采集到的多处头皮温度，可以找出异常代谢位点，监测潜在病变地点。
可选地，还包括：功能处理盒子；
所述功能处理盒子与所述红外传感器相连接，所述红外传感器将头皮温度采集信号发送至所述功能处理盒子，所述功能处理盒子用于根据所述头皮温度采集信号显示头部实际温度。
可选地，所述功能处理盒子包括：采集信号处理单元、环境温度检测单元、主控中央处理器以及上位机；
所述采集信号处理单元分别与所述红外传感器以及所述主控中央处理器连接，所述采集信号处理单元用于将所述头皮温度采集信号处理得到头皮温度信号，并将所述头皮温度信号发送至所述主控中央处理器；
所述环境温度检测单元与所述主控中央处理器连接，所述环境温度检测单元用于检测环境温度并将环境温度信号发送至所述主控中央处理器；
所述主控中央处理器与所述上位机连接，所述主控中央处理器用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述上位机；所述上位机用于根据所述头皮温度信号以及所述环境温度信号得出所述头部实际温度。
可选地，所述采集信号处理单元包括放大器、模数转换器以及滤波器；
所述红外传感器、所述放大器、所述模数转换器、所述滤波器以及所述主控中央处理器依次电连接；
所述放大器用于将所述头皮温度采集信号放大，得到放大模拟信号并发送至所述模数转换器；所述模数转换器用于将所述放大模拟信号转换成数字信号，并发送至所述滤波器；所述滤波器用于将所述数字信号进行滤波，并将滤波信号发送至所述主控中央处理器；所述滤波信号为所述头皮温度信号。
可选地，所述环境温度检测单元包括：环境温度传感器以及差分放大器；
所述环境温度传感器、所述差分放大器以及所述主控中央处理器依次电连接，所述环境温度传感器用于采集环境温度并将环境温度检测信号发送至所述差分放大器；所述差分放大器用于将所述环境温度检测信号放大得到所述环境温度信号，并将所述环境温度信号发送至所述主控中央处理器。
可选地，其特征在于，所述功能处理盒子还包括：LED显示器；
所述LED显示器与所述上位机连接，所述上位机将所述头部实际温度显示在所述LED显示器上。
可选地，其特征在于，
所述功能处理盒子还包括：蓝牙；
所述蓝牙分别与所述主控中央处理器以及所述上位机连接，所述蓝牙用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述上位机。
可选地，所述上位机包括信息发送单元、信息接收单元以及处理器；
所述信息发送单元分别与所述主控中央处理器以及所述处理器连接，所述处理器用于向所述信息发送单元发送控制指令，所述信息发送单元用于将所述控制指令发送至所述主控中央处理器；所述主控中央处理器根据所述控制指令控制所述红外传感器采集头皮温度；
所述信息接收单元分别与所述主控中央处理器以及所述处理器连接，所述主控中央处理器将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述所述信息接收单元，所述信息接收单元用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述处理器；
所述处理器与所述LED显示器连接，所述处理器用于根据所述头皮温度信号以及所述环境温度信号得出所述头部实际温度，并将所述头部实际温度显示在所述LED显示器上。
一种颅脑温度监测方法，所述颅脑温度监测方法应用于上述所述的具有颅脑温度监测功能的假发，所述颅脑温度监测方法包括：
获取头皮温度和环境温度；
根据所述环境温度对所述头皮温度进行校正，得到头部实际温度；
当所述头部实际温度大于第一温度阈值时或小于第二温度阈值时，确定所述头部实际温度对应的部位为异常代谢位点。
可选地，所述根据所述环境温度对所述头皮温度进行校正，具体包括：
利用对所述头皮温度进行校正，确定所述头部实际温度；其中，T0是头部实际温度，T是头皮温度，Ts是环境温度，Ta是测量时的大气温度，Ta＝Ts，τ是空气中光谱透射率，ε0是红外辐射发射率。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明公开了一种具有颅脑温度监测功能的假发及颅脑温度监测方法，该假发包括：多个红外传感器、以及假发套，假发套包括假发壳和假发丝，多个红外传感器分布式固定在假发壳的内侧，红外传感器用于采集头皮温度，通过观察多个所述红外传感器采集到的多处头皮温度，可以找出异常代谢位点，监测潜在病变地点。本发明能够在脑部病变早期监测到异常代谢位点，在组织病变发生之前监测潜在病变地点，并且具有安全无副作用、非接触、无损检测、可穿戴等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的红外传感器排布方式图；
图2为本发明实施例提供的假发的外观示意图；
图3为本发明实施例提供的功能处理盒子的系统组成框图；
图4为本发明实施例提供的主控中央处理器的控制原理框图；
图5为本发明实施例提供的颅脑温度监测方法的流程图。
符号说明：红外传感器1、假发壳的内侧2、LED显示器3、放大器4、模数转换器5、滤波器6、环境温度传感器7、差分放大器8、主控中央处理器(CPU，Central Processing Unit)9、蓝牙10、上位机11、处理器12、红外传感之间连线13、假发丝14、功能处理盒子15、假发壳的外侧16、功能处理盒子与假发之间导线17、信息接收单元18、信息发送单元19、采集信号处理单元20、环境温度检测单元21。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种具有颅脑温度监测功能的假发，以解决现有技术中对无法实现在脑部组织病变发生之前监测潜在病变地点以及监测地点具有局限性的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的红外传感器排布方式图，其中，1是红外传感器，2是假发壳的内侧，红外传感器1隐藏在假发壳的内侧2，具有隐蔽性，排布方式严格按照图1中所示，图2为本发明实施例提供的假发的外观示意图，如图1和图2所示，一种具有颅脑温度监测功能的假发，包括：多个红外传感器1以及假发套；所述假发套包括假发壳和假发丝14；所述假发丝与所述假发壳的外侧16相连接；多个所述红外传感器1分布式固定在所述假发壳的内侧2，通过红外传感之间连线13将所有的红外传感器相连接，所述红外传感器1用于采集头皮温度；通过观察多个所述红外传感器1采集到的多处头皮温度，可以找出异常代谢位点，监测潜在病变地点。
在实际应用中，所述具有颅脑温度监测功能的假发还包括：功能处理盒子15；如图2所示，所述功能处理盒子15与所述红外传感器1通过功能处理盒子与假发之间导线17相连接，所述红外传感器1将头皮温度采集信号发送至所述功能处理盒子15，所述功能处理盒子15用于根据所述头皮温度采集信号显示头部实际温度。
图3为本发明实施例提供的功能处理盒子的系统组成框图，如图3所示，在实际应用中，所述功能处理盒子15包括：采集信号处理单元20、环境温度检测单元21、主控中央处理器9以及上位机11。
所述采集信号处理单元20分别与所述红外传感器1以及所述主控中央处理器9连接，所述采集信号处理单元20用于将所述头皮温度采集信号处理得到头皮温度信号，并将所述头皮温度信号发送至所述主控中央处理器9。
所述环境温度检测单元21与所述主控中央处理器9连接，所述环境温度检测单元21用于检测环境温度并将环境温度信号发送至所述主控中央处理器9。
所述主控中央处理器9与所述上位机11连接，所述主控中央处理器9用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述上位机11；所述上位机11用于根据所述头皮温度信号以及所述环境温度信号得出所述头部实际温度。
在实际应用中，所述采集信号处理单元20包括放大器4、模数转换器5以及滤波器6。
所述红外传感器1、所述放大器4、所述模数转换器5、所述滤波器6以及所述主控中央处理器9依次电连接；所述放大器4用于将所述头皮温度采集信号放大，得到放大模拟信号并发送至所述模数转换器5；所述模数转换器5用于将所述放大模拟信号转换成数字信号，并发送至所述滤波器6；所述滤波器6用于将所述数字信号进行滤波，并将滤波信号发送至所述主控中央处理器9；所述滤波信号为所述头皮温度信号。
在实际应用中，所述环境温度检测单元21包括：环境温度传感器7以及差分放大器8；所述环境温度传感器7、所述差分放大器8以及所述主控中央处理器9依次电连接，所述环境温度传感器7用于采集环境温度并将环境温度检测信号发送至所述差分放大器8；所述差分放大器8用于将所述环境温度检测信号放大得到所述环境温度信号，并将所述环境温度信号发送至所述主控中央处理器9。
在实际应用中，所述功能处理盒子15还包括：LED显示器3；所述LED显示器3与所述上位机11连接，所述上位机11将所述头部实际温度显示在所述LED显示器3上。
在实际应用中，所述功能处理盒子15还包括：蓝牙10；所述蓝牙10分别与所述主控中央处理器9以及所述上位机11连接，所述蓝牙10用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述上位机11。
在实际应用中，所述上位机11包括信息发送单元19、信息接收单元18以及处理器12；如图4所示，所述信息发送单元19分别与所述主控中央处理器9以及所述处理器12连接，所述处理器12用于向所述信息发送单元19发送控制指令，所述信息发送单元19用于将所述控制指令发送至所述主控中央处理器9；所述主控中央处理器9根据所述控制指令控制所述红外传感器1采集头皮温度。
所述信息接收单元18分别与所述主控中央处理器9以及所述处理器12连接，所述主控中央处理器9将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述所述信息接收单元18，所述信息接收单元18用于将所述头皮温度信号以及所述环境温度信号发送至所述处理器12。
所述处理器12与所述LED显示器3连接，所述处理器12用于根据所述头皮温度信号以及所述环境温度信号得出所述头部实际温度，并将所述头部实际温度显示在所述LED显示器3上。
如图5所示，一种颅脑温度监测方法，所述颅脑温度监测方法应用于上述所述的具有颅脑温度监测功能的假发，所述颅脑温度监测方法包括：
步骤501：获取头皮温度和环境温度；
步骤502：根据所述环境温度对所述头皮温度进行校正，得到头部实际温度。
步骤503：当所述头部实际温度大于第一温度阈值时或小于第二温度阈值时，确定所述头部实际温度对应的部位为异常代谢位点。所述第一温度阈值大于所述第二温度阈值。
在实际应用中，所述根据所述环境温度对所述头皮温度进行校正，具体包括：
利用对所述头皮温度进行校正，确定所述头部实际温度；其中，T0是头部实际温度，T是头皮温度，Ts是环境温度，Ta是测量时的大气温度，Ta＝Ts，τ是空气中光谱透射率，ε0是红外辐射发射率。
结合图3和图4对所述具有颅脑温度监测功能的假发进行颅脑温度监测的流程进行说明：
如图3所示，红外传感器1接收红外辐射，经过放大器4将信号放大，模数转换器5将放大器4放大的模拟信号转换为数字信号，滤波器6将模数转换器5转换后的数字信号进行滤波，滤波后的信号传输给主控CPU；环境温度传感器7测量环境温度经过差分放大器8放大信号，输入主控CPU，作为环境温度的补偿进行校正，之后通过蓝牙10发送至上位机11和LED显示。
主控CPU对红外传感器1和上位机11的控制如图4所示，红外传感器1采集的头皮温度作为主控CPU的输入，传送至上位机11，经处理器12在LED显示器3显示；处理器12输出控制信息如停止/开始采集头皮温度等，经信息发送单元19输出至主控CPU，主控CPU发送指令至红外传感器1，停止/开始采集头皮温度。
处理器12计算红外传感测量的头皮温度如下，
T0是头部的实际温度，T是通过红外传感器1采集到的温度，Ts是环境温度传感器7测量的背景温度，Ta是测量时的大气温度(Ta＝Ts)，τ是空气中光谱透射率，ε0是红外辐射发射率。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
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