ДАТЧИК, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ФИЗИЧЕСКИЙ ИЛИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР Российский патент 2016 года по МПК A61B5/26 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к датчику для определения физического, биологического или физиологического параметра объекта, к которому он крепится, при этом датчик содержит разлагаемое связующее вещество.

Настоящее изобретение также касается удаления датчика с объекта.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

После установки объекта, содержащего структуру, подобную сосудистой или трубчатой, для последующего прохождения текучей среды через такую трубчатую структуру или сосудистую структуру, может оказаться полезным иметь возможность определить, действительно ли имеется поток текучей среды в трубчатой структуре или сосудистой структуре, как это было задумано. Например, при установке трубки и последующем подсоединении трубки для получения потока текучей среды, полезно иметь информацию о том, действительно ли требуемый поток имеет место в трубчатой структуре, чтобы определить, успешно ли проведена установка.

В рамках медицинских приложений, например, после операции трансплантации, медицинскому персоналу может потребоваться провести контроль состояния пациента, в частности, в отношении того, воспринял ли организм пациента трансплантированный орган и/или прошла ли операция успешно в отношении самой трансплантации, например, может потребоваться провести контроль в отношении того, в достаточной ли степени жидкости организма циркулируют в органе. Это можно выполнить путем определения извне организма, имеется ли циркуляция текучей среды в объекте, например, путем определения его цвета или мануальным определением пульсации текучей среды или потока текучей среды.

Однако периодически проводимая мануальная проверка представляет собой процедуру контроля, не обладающую непрерывностью, а также содержит только косвенное мануальное определение, а значит, сохраняется существенный риск, что соответствующее определение может быть выполнено неудачно, либо состояние отсутствия потока определено слишком поздно, чтобы внести поправки.

Например, слишком позднее распознавание того, что в имплантированном органе циркуляция текучей среды не осуществляется в достаточной степени, может привести к серьезным осложнениям, например, даже к отторжению органа организмом «хозяина».

Следовательно, может возникнуть потребность в датчике для определения физического, биологического или физиологического параметра, в частности для непрерывного определения упомянутого параметра, при этом требуется, чтобы датчик можно было легко удалить, например, не прибегая к дополнительной операции.

В документе US 7244251 описана дренажная трубка, содержащая датчик для контроля состояния анатомического участка по текучей среде, впускаемой из того участка, где установлена дренажная трубка. Дренажная трубка механически крепится к анатомическому участку с помощью якорного элемента.

В документе US 2008/176271 A1 описана система, извлекающая жидкость организма в реакционную камеру для контроля вещества или свойств жидкости организма пациента.

В документе US 2004/153008 A1 описан фиксатор зонда, закрепляющий зонд к ткани, прилегающей к родовому каналу.

В документе US 2002/128568 A1 описано устройство доступа, такое как катетер, интродуктор или их сочетание. В устройстве доступа имеется, по меньшей мере, один просвет, канал или инструмент, несущий или представляющий собой термически активную массу, такую как инфузионные текучие среды, управляющие провода и т.д. Датчик температуры, такой как термистор, крепится к устройству доступа с целью измерения температуры нагретой среды, обычно крови, в организме пациента.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Соответственно, предложен датчик для определения физического, биологического или физиологического параметра согласно независимым пунктам формулы изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть получены из зависимых пунктов формулы изобретения.

Настоящее изобретение относится к контролю или определению физического, биологического или физиологического параметра, такого как температура, например локальная температура, или дополнительного параметра, такого как параметр потока текучей среды в сосуде объекта. Датчик может крепиться к объекту с помощью разлагаемого связующего вещества и может удаляться с объекта путем индуцированного разложения или рассчитанного по времени разложения разлагаемого связующего вещества или его части.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидными и понятными из последующего описания вариантов осуществления.

Примеры вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на чертежи.

Иллюстрации на чертежах выполнены схематично. На разных чертежах схожие или идентичные элементы обозначены схожими или идентичными ссылочными позициями.

Чертежи выполнены не в масштабе, однако могут отражать качественные соотношения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1a-c показаны примеры вариантов осуществления датчика для определения биологического или физиологического параметра согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 2a-d показаны дополнительные примеры вариантов осуществления датчика для определения биологического или физиологического параметра согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 3a-c показан пример варианта осуществления определения потока текучей среды с использованием теплового импульса согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 4a-d показаны примеры вариантов осуществления компонентов разлагаемого связующего вещества согласно настоящему изобретению.

На Фиг.5 показан пример варианта осуществления способа удаления датчика с объекта согласно настоящему изобретению.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Датчик по настоящему изобретению может применяться для определения или измерения биологического, физического или физиологического параметра, в частности, объекта в окрестности области прикрепления, где датчик расположен на объекте.

Например, в случае датчика потока, датчик может быть выполнен с возможностью образования датчика теплового потока. Например, набор элементов для определения температуры, например, термопар, в частности, двух, четырех, шести, восьми или более элементов для определения температуры, может располагаться в определенных положениях, при этом нагревательный элемент находится в центре или посередине между элементами для определения температуры, в частности, когда половина общего числа элементов для определения температуры находится с каждой стороны нагревательного элемента, например, по линейной схеме расположения.

Датчик может крепиться к объекту или сосуду, при этом в объекте или сосуде может располагаться текучая среда. Датчик может использоваться для измерения потока текучей среды, например воды в трубе или крови в кровеносном сосуде. Нагревательный элемент может служить в качестве теплового источника для локального нагрева объекта. В зависимости от скорости потока текучей среды в сосуде объекту, а значит и текучей среде, может быть сообщена температура, при этом элементы для определения температуры выполнены с возможностью измерения локальной температуры объекта, сами же элементы для определения температуры расположены ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента. Элементы для определения температуры могут определять локальную температуру, которая может сравниваться для определения разности температур. Соответствующая разность температур может отражать поток текучей среды в сосуде.

Если между элементами для определения температуры, расположенными ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента, заметная разность температур отсутствует, может быть принято, что в сосуде отсутствует поток текучей среды. С другой стороны, если разность температур существует, может быть принято, что имеет место поток текучей среды.

Кроме того, используя элементы для определения температуры ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента, можно определить направление потока. Например, если существует разность температур, определяемая с помощью элементов для определения температуры, расположенных ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента, то, поскольку текучей среде в сосуде нагревательным элементом сообщается тепло, элемент для определения температуры, который определяет повышенную температуру в сравнении со следующим элементом для определения температуры, расположенным по другую сторону от нагревательного элемента, определившим пониженную температуру, может рассматриваться как расположенный дальше по ходу от нагревательного элемента в отношении направления потока в сосуде.

Кроме того, поток текучей среды в сосуде может определяться путем измерения зависимого от потока охлаждения нагревательного элемента с использованием элементов для определения температуры, таких как термопары, резисторы или транзисторы. В этом случае в окрестности нагревательного элемента может устанавливаться единственный чувствительный элемент, например единственный элемент для определения температуры или термопара.

К нагревательному элементу может прикладываться определенное количество энергии с возможностью определения предполагаемой результирующей температуры нагревательного элемента. Если термопара, установленная в окрестности нагревательного элемента, определяет температуру, отличную от температуры, которую по предположению нагревательный элемент должен иметь вследствие приложенной энергии, это может указывать на существование потока текучей среды. Величина потока текучей среды может быть непосредственно связана с величиной разности температур между предполагаемой температурой, которую нагревательный элемент должен иметь благодаря подаче энергии, и действительной температурой нагревательного элемента, измеренной чувствительным элементом.

Соответствующий способ может быть более устойчив в отношении изменений толщины стенки сосуда, содержащего текучую среду. Предпочтительно нагревательный элемент может работать в режиме постоянной температуры, чтобы избежать чрезмерного нагрева объекта, к которому крепится датчик, и текучей среды в сосуде.

Например, нагревательный элемент и, по меньшей мере, один чувствительный элемент могут быть оснащены контуром обратной связи для поддержки температуры нагревательного элемента на постоянном заданном уровне. Энергия, рассеиваемая в нагревательном элементе для поддержки постоянного температурного уровня, может являться мерой потока текучей среды в сосуде. Кроме того, при постоянном температурном режиме перегрев может контролироваться, а значит, его можно избежать, например, чтобы избежать нежелательного преждевременного разложения разлагаемого связующего вещества, при этом разлагаемое связующее вещество может представлять собой терморазлагаемое связующее вещество.

Помимо этого, поток текучей среды можно определить «пролетным временем» теплового импульса, обеспечиваемым нагревательным элементом для объекта и/или сосуда, сам же тепловой импульс может быть определен чувствительным элементом, расположенным на расстоянии от нагревательного элемента, например, опять же ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента по отношению к сосуду объекта, к которому крепится датчик.

Например, если на объект, а значит, на сосуд, подается тепловой импульс, который далее определяется только на одном чувствительном элементе из, по меньшей мере, двух чувствительных элементов, расположенных ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента, можно предположить существование потока текучей среды, а также можно определить направление потока. Если разность температур между, по меньшей мере, двумя чувствительными элементами, расположенными ближе по ходу и дальше по ходу от нагревательного элемента, отсутствует, либо вообще никакое изменение температуры не поддается определению чувствительным элементом, можно говорить об отсутствии потока.

Датчик для определения биологического, физического или физиологического параметра может крепиться к объекту и/или сосуду с помощью разлагаемого связующего вещества. Датчик предпочтительно может обладать гибкостью для крепления к гибкому объекту или сосуду, например с использованием технологии Circonflex, например, для изготовления датчиков на биосовместимом гибком носителе, таком как парилен. Кроме того, датчик может быть снабжен биосовместимым слоем, таким как поли(хлор-п-ксилилен)(Парилен C) или поли(п-ксилилен) (Парилен N) или полидиметилсилоксан (PDMS).

Определенный или измеренный параметр может передаваться на блок контроля, например для непрерывного контроля параметра, либо с помощью проводного соединения, либо с помощью беспроводного соединения. Датчик может также содержать вещества, препятствующие биообрастанию, например серебро, в частности частицы серебра.

Для крепления датчика к объекту может использоваться разлагаемое связующее вещество, например, содержащее смесь разлагаемых тиоловых мономеров, неразлагаемых тиоловых мономеров, а также полиэтиленгликоль-диаллил. Кроме того, датчик может крепиться к объекту, когда в качестве связующего вещества используется полимер, такой как акриловый полимер, например поли(глицеролсебацинат)акрилат с введенными ферментами. При введении ферментов полимер может становиться биологически разлагаемым, так что через определенный период времени, например, дни или недели, может отсоединяться от объекта самостоятельно вследствие ухудшения связующих свойств разлагаемого связующего вещества.

Помимо этого, датчик может крепиться к объекту с помощью биологически разлагаемого связующего вещества, такого как лактат. Контролируемое разложение связующего вещества может обеспечиваться нагревательным элементом либо с помощью дополнительного нагревающего элемента, встроенного в датчик, в частности, в область разлагаемого связующего вещества.

В частности, может использоваться двухслойное связующее вещество. Во-первых, датчик может быть снабжен съемным элементом или съемным покрытием, или разлагаемым элементом, или разлагаемым покрытием, например покрытием, наносимым погружением в расплав, например на основе сополимера этилена с винилацетатом (EVA), модифицированного усилителем клейкости, например, воском или термоплавким воском, для оптимизации температуры плавления, которая предпочтительно может быть ниже 80°C. Для приклеивания датчика с покрытием к объекту может использоваться связующее вещество, описанное выше. Если датчик требуется удалить с объекта, удаляемый компонент, например, может быть расплавлен, например, путем нагрева датчика с помощью нагревательного элемента или дополнительного нагревающего элемента. Оставшийся связующий компонент или связующий элемент, например «тиоленовое» связующее вещество, может оставаться прикрепленным к объекту или сосуду, однако далее может медленно биологически разлагаться.

Термоплавкий компонент может также нагреваться с использованием лазерного источника в качестве нагревательного элемента или нагревающего элемента, в частности, с применением материала-красителя, выполненного с возможностью предпочтительного поглощения энергии лазерного излучения на определенной длине волны, эмитируемого лазерным элементом, для превращения в тепло. Соответственно лазерный источник можно рассматривать в качестве нагревательного элемента или нагревающего элемента, обеспечивающего тепло для плавления термоплавкого компонента разлагаемого связующего вещества.

Кроме того, вместо создания нагревательного элемента и, по меньшей мере, одного чувствительного элемента для определения температуры может также использоваться звуковой преобразовательный элемент, в частности ультразвуковой преобразовательный элемент, т.е. элемент, выполненный с возможностью испускания и приема акустических волн, либо специализированные элементы, генерирующие звук или принимающие звук, в качестве, по меньшей мере, одного чувствительного элемента, выполненного с возможностью определения уровня звукового давления и/или частоты.

Например, может быть предусмотрен акустический преобразователь или ультразвуковой преобразователь вместо нагревательного элемента или нагревающего элемента или вместе с ними. Дополнительные акустические преобразователи могут устанавливаться в качестве чувствительных элементов, таким образом, для определения параметров потока может использоваться совокупность акустических преобразовательных элементов, например два или три акустических преобразовательных элемента. Например, если использовать два акустических преобразователя, один акустический преобразователь может испускать акустический импульс, в то время как другой акустический преобразователь принимает акустический импульс, например ультразвуковой импульс. Таким образом, можно определить «пролетное время» и частоту или разность частот между испущенными и принятыми акустическими импульсами. Совокупность из двух акустических преобразователей может далее изменить индивидуальный режим работы каждого на обратный, так что преобразователь, ранее используемый для создания акустического импульса, может теперь определять «пролетное время», интенсивность и/или частоту акустического импульса, испущенного соответственно другим акустическим преобразовательным элементом. Если существует разность «пролетного времени» или разность частот между индивидуальными режимами работы, можно строить предположения о наличии потока текучей среды и о направлении потока согласно физическим принципам, лежащим в основе эффекта Доплера.

Преобразователь или совокупность преобразователей могут также использоваться для работы в качестве элементов передачи и элементов приема звуковых импульсов, в частности, ультразвуковых импульсов. Если один преобразователь или набор преобразователей расположен в одном месте, а другой преобразователь или набор преобразователей расположен в другом месте, время между передачей ультразвукового импульса и приемом ультразвукового импульса, т.е. «пролетное время», может составлять t₀, если поток текучей среды отсутствует, в зависимости от расстояния между преобразователями или наборами преобразователей. Если время t₁ между передачей ультразвукового импульса и приемом ультразвукового импульса подчиняется неравенству t₁>t₀ или t₁<t₀, можно говорить о существовании потока текучей среды и о распознанном направлении потока текучей среды.

В случае применения набора из, по меньшей мере, трех акустических преобразователей центральный преобразователь может создавать акустический импульс, который далее определяется или детектируется обоими преобразовательными элементами, расположенными ближе по ходу и дальше по ходу от центрального преобразователя. И снова, используя эффект Доплера или определяя «пролетное время», можно определить наличие потока текучей среды, а также направление потока, однако в данном случае - с помощью только одного созданного акустического импульса.

Если принято решение, что датчик следует отсоединить от объекта, разлагаемое связующее вещество может быть намеренно подвергнуто деградации путем индуцированного разложения, например с помощью тепла, при этом датчик может быть удален путем оказания на него давления от себя или на себя, например, с помощью проводов, присоединенных к акустическому преобразователю для проводного соединения.

На Фиг. 1a-1c представлены примеры вариантов осуществления датчика для определения биологического, физического или физиологического параметра согласно настоящему изобретению.

На Фиг.1a показан пример варианта осуществления датчика 2, содержащего два чувствительных элемента 4, а также нагревательный элемент 6, установленный между чувствительными элементами 4. Чувствительные элементы 4 и нагревательный элемент 6 расположены на гибком несущем элементе 3, например, с использованием технологии Circonflex. Оба чувствительных элемента 4 и нагревательный элемент 6 соединены с помощью проводов 12 для подачи энергии на нагревательный элемент 6, а также для приема физиологического, физического или биологического параметра, например, локальной температуры, распознанного каждым из чувствительных элементов 4. Провода 12 могут присоединяться к внешнему блоку для управления датчиком 2 и, в частности, нагревательным элементом 6, а также для анализа информации, полученной от чувствительных элементов 4.

На Фиг.1b представлен дополнительный пример варианта осуществления датчика 2.

Датчик 2 на Фиг.1b снова содержит нагревательный элемент 6, а также единственный чувствительный элемент 4, расположенный в окрестности или в пределах нагревательного элемента 6. Провод 12 соединяет нагревательный элемент 6 и чувствительный элемент 4 с внешним блоком, который не показан. Используя чувствительный элемент 4, можно определить охлаждение нагревательного элемента 6, а значит, и поток текучей среды в объекте, к которому может крепиться датчик 2.

На Фиг.1c представлены возможные местоположения разлагаемого связующего вещества 8a,b согласно примеру варианта осуществления настоящего изобретения.

Показаны три области расположения разлагаемого связующего вещества 8a,b, закрепленного на одной стороне несущего элемента 3. Разлагаемое связующее вещество 8b расположено в окрестности нагревательного элемента 6, в то время как две области разлагаемого связующего вещества 8a расположены с каждой стороны от нагревательного элемента 6 на противоположной стороне несущего элемента 3. Существует также возможность полностью исключить разлагаемый связующий элемент 8a, закрепляя, таким образом, датчик на объекте только с использованием разлагаемого связующего вещества 8b. Используя нагревательный элемент 6 или дополнительный нагревающий элемент, на возможное терморазлагаемое связующее вещество 8b или термоплавкое разлагаемое связующее вещество 8b можно воздействовать так, чтобы связующие свойства разлагаемого связующего вещества 8b изменялись таким образом, чтобы можно было достичь отсоединения датчика 2 от объекта.

На Фиг. 2a-2d представлены дополнительные примеры вариантов осуществления датчика для определения биологического, физического или физиологического параметра согласно настоящему изобретению.

На Фиг.2a датчик 2 расположен в окрестности объекта 10, например сосуда 10, как показано на Фиг.2a. Несущий элемент предпочтительно является округлым или выпуклым, например, в форме сосуда, для крепления датчика 2 к объекту 10. Датчик 2 на Фиг.2a, например, содержит четыре чувствительных элемента 4, расположенных двумя парами с каждой стороны от нагревательного элемента 6, причем одна пара расположена ближе по ходу, а другая пара расположена дальше по ходу от нагревательного элемента 6 в отношении потока текучей среды 14 в сосуде 10. Однако имеется также возможность использовать только два чувствительных элемента, по одному с каждой стороны от нагревательного элемента 6, как показано на Фиг.1a.

Нагревательный элемент 6 может быть выполнен с возможностью создания температуры T на объекте в окрестности нагревательного элемента 6. Таким образом, можно считать, что нагревательный элемент 6 нагревает объект 10 до температуры T, или, по меньшей мере, использует температуру T. Следовательно, с помощью чувствительных элементов 4 можно определить температуру, в частности локальную температуру T₁ и/или T₂, а значит, и разность ΔT₁ и ΔT₂ температур между температурой нагревательного элемента 6 и соответствующих чувствительных элементов 4. Если температура T₁ по существу равна T₂, а значит, разность ΔT₁ равна ΔT₂, можно предположить, что в сосуде 10 поток отсутствует. Если T₂ больше, чем T₁, возможно близка или равна T, можно предположить, что в сосуде 10 имеет место поток 14 текучей среды. Например, если T₂ превышает T₁, можно предположить наличие потока 14 от нагревательного элемента 6 в направлении чувствительных элементов, измеряющих более высокую температуру T₂, т.е., для Фиг.2a, потока сверху вниз.

Как показано на Фиг.2b, датчик 2 крепится к объекту 10, содержащему сосуд, в окрестности которого датчик 2 закреплен на объекте 10. На Фиг.2b используется чувствительный элемент, соответствующий Фиг.1b. Однако, как и во всех примерах вариантов осуществления, представленных в настоящем описании, могут в равной степени применяться все описанные датчики.

По проводу 12 на нагревательный элемент 6 может подаваться энергия для генерирования постоянной температуры. Если сосуд 10, к которому крепится датчик 2, содержит поток 14 текучей среды, может иметь место охлаждение нагревательного элемента 6, при этом охлаждение или разность температур может определяться чувствительным элементом 4, установленным в окрестности нагревательного элемента 6. Например, если в объекте 10 присутствует поток 14 текучей среды, нагревательный элемент 6 может охлаждаться в большей степени, чем в случае отсутствия потока 14 текучей среды в объекте 10. Таким образом, например, путем обеспечения постоянной температуры посредством нагревательного элемента 6 чувствительный элемент 4 может определить температуру, которая ниже температуры, соответствующей отсутствию потока 14 текучей среды.

На Фиг.2c нагревательный элемент 6 встроен в лазерный источник. Энергия для создания лазерного излучения с определенной длиной волны обеспечивается проводом 12. Разлагаемое связующее вещество 8 может содержать краситель, адаптированный под длину волны лазерного источника 6 для предпочтительного поглощения лазерной энергии, а значит, нагрева разлагаемого связующего вещества 8.

Таким образом, в случае термоплавкого разлагаемого связующего вещества нагревательный элемент 6, встроенный в лазерный источник 6, может нагревать разлагаемое связующее вещество, так что оно может отсоединяться от объекта 10, что на Фиг.2c не показано. На Фиг.2c лазерный источник 6 и нагревательный элемент 6 - по существу идентичные элементы. Однако существует возможность, чтобы датчик 2 содержал нагревательный элемент 6, а также дополнительный лазерный источник, при этом управление обоими может осуществляться независимо по проводу 12. Кроме того, лазерный источник 6 может быть выполнен с возможностью создания излучения, по меньшей мере, с двумя разными длинами волн. Одна длина волны может быть приспособлена для красителя разлагаемого связующего вещества 8 с целью снятия датчика, следовательно, для работы в качестве нагревающего элемента, в то время как дополнительная длина волны может использоваться для работы в качестве нагревательного элемента, т.е. для нагрева объекта 10.

На Фиг.2d представлена реализация датчика 2, содержащего акустические преобразователи. На Фиг.2d в качестве примера показаны три акустических преобразователя 15a-15c, например ультразвуковых преобразователя. На Фиг.2d акустический преобразователь 15b выполнен с возможностью излучения ультразвука, в то время как акустические преобразователи 15a и 15c выполнены с возможностью приема звуковых волн 16, испускаемых акустическим преобразователем 15b.

Звук, испускаемый акустическим преобразователем 15b, может содержать определенную длину волны. При наличии потока 14 текучей среды, в силу физического принципа доплеровского эффекта, частота акустической волны, принятой преобразователем 15a, может превышать частоту акустической волны, испущенной преобразователем 15b, которая, в свою очередь, может превышать частоту, принятую преобразователем 15c. Следовательно, зная разность частот, можно определить наличие потока 14 текучей среды и направление потока 14 текучей среды, а также скорость потока текучей среды. Датчик 2 может также содержать два акустических преобразователя 15a и 15b во взаимообратных конфигурациях, например, чтобы оба акустических преобразователя в последовательном порядке могли испускать акустическую волну, при этом соответствующий другой акустический преобразователь должен принимать акустическую волну. При наличии разности частот между принятыми частотами можно определить наличие потока 14 текучей среды, а также его направление и скорость.

На Фиг. 3a-3c представлен пример варианта осуществления определения потока текучей среды с использованием теплового импульса по настоящему изобретению.

На Фиг.3a датчик 2, по существу такой же, как на Фиг.1a, закреплен на сосуде 10 с использованием разлагаемого связующего вещества 8. Датчик 2 содержит два чувствительных элемента 4a,b, расположенных ближе по ходу и дальше по ходу в отношении возможного потока 14 текучей среды в сосуде 10. Нагревательный элемент 6 может создавать температурный импульс, т.е. резкое увеличение температуры, которое может представлять собой по существу кратковременное, а также долговременное увеличение, при этом чувствительные элементы 4a,b далее определяют возможное увеличение температуры в своих измерительных зонах, т.е. возможное локальное увеличение температуры.

На Фиг.3b, где представлен вариант отсутствия потока, тепловой импульс создается нагревательным элементом 6 в момент времени t₀. Далее в момент времени t₁ оба чувствительных элемента 4a,b определяют увеличение температуры, продолжающееся до момента времени t₂. Соответственно можно считать, что температурный импульс, созданный нагревательным элементом 6, распространяется равномерно в обоих направлениях, как к чувствительному элементу 4a, так и к чувствительному элементу 4b. Следовательно, можно предположить, что в сосуде 10 поток 14 текучей среды отсутствует.

На Фиг.3c увеличение температуры в момент времени t₁ детектируется только одним чувствительным элементом, в данном случае чувствительным элементом 4a. Температурное увеличение T₁ определяется только на чувствительном элементе 4a, что говорит о существовании потока 14 текучей среды в направлении от чувствительного элемента 4b к нагревательному элементу 6 и далее к чувствительному элементу 4a в сосуде 10.

На Фиг. 4a-4d представлены примеры вариантов осуществления компонентов разлагаемого связующего вещества согласно настоящему изобретению.

На Фиг.4a показан пример разлагаемого тетратиола, пентаэритритола тетракиса(3-меркаптопропионата), на Фиг.4b показан пример разлагаемого дитиола, гликоль-димеркаптопропионата, на Фиг.4c показан пример неразлагаемого дитиола, 2,2'-(этилендиокси) диэтандиола, а на Фиг.4d показан пример эфира диаллил-полиэтиленгликоля.

Мономеры могут смешиваться в молярной концентрации аллильных групп и тиольных групп, которые равны. Соотношение между разлагаемым и неразлагаемым тиолом может определять скорость разложения связующего вещества, которая после отверждения связующего вещества может составлять от 1 до 25 дней для 0 мол. % и 15 мол. % неразлагаемых тиолов соответственно.

Для отверждения требуется добавить малое количество катализатора, обычно 0,2 вес. % 1-[4-(2-гидроксиэтокси)-фенил]-2-гидрокси-2-метил-1-пропан-1-один (Irgacure 2959-CIBA). Связующее вещество может быть жидким при комнатной температуре и может отверждаться путем облучения в течение 100 секунд УФ светом с использованием ртутной лампы с длиной волны 365 нм при плотности излучения 100 мВт/см².

На Фиг.5 представлен пример варианта осуществления способа удаления датчика с объекта согласно настоящему изобретению.

На Фиг.5 способ 30 удаления датчика с объекта содержит этап 32 применения нагревательного элемента 6 для обеспечения теплового источника, при этом тепловой источник выполнен с возможностью разложения разлагаемого связующего вещества 8. Датчик 2 согласно настоящему изобретению на этапе 34 отделяется от объекта 10 путем разложения разлагаемого связующего вещества 8. Датчик 2 далее удаляется на этапе 36 с объекта 10, например, путем оттягивания датчика 2 с использованием провода 12.

Следует отметить, что термин «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, и использование элементов в единственном числе не исключает наличия множества таких элементов. Кроме того, элементы, описанные в связи с различными вариантами осуществления, могут быть объединены.

Следует также отметить, что ссылочные позиции в формуле изобретения не следует рассматривать как ограничивающие объем притязаний формулы изобретения.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

2 - датчик

3 - несущий элемент

4a,b - чувствительный элемент

6 - нагревательный элемент/лазерный источник

8a,b - разлагаемое связующее вещество

10 - объект/сосуд

12 - провод

14 - поток текучей среды

15a-c - ультразвуковой преобразователь

16 - звуковые волны

30 - способ удаления датчика с объекта

32 - этап применения нагревательного элемента

34 - этап отделения датчика от объекта

36 - этап удаления датчика

Группа изобретений касается определения или измерения биологического, физического или физиологического параметра объекта (10) с помощью датчика (2). Может оказаться полезным постоянно контролировать или определять биологический, физический или физиологический параметр объекта (10) с помощью датчика (2), при этом предусматривая предпочтительное удаление датчика (2) с объекта (10), когда контроль более не требуется. Соответственно, обеспечивается датчик (2), например датчик потока, в котором используется разлагаемое связующее вещество (8) для прикрепления датчика (2) к объекту (10). Разлагаемое связующее вещество (8) может подвергаться разложению, например, по истечении времени, под определенными воздействиями, например, индуцированным теплом или веществом для отделения датчика (2) от объекта (10) с целью последующего удаления датчика (2). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Датчик (2) для определения биологического, физического или физиологического параметра, содержащий:
чувствительный элемент (4);
нагревательный элемент (6); и
разлагаемое связующее вещество (8);
при этом разлагаемое связующее вещество (8) расположено на чувствительном элементе (4);
при этом разлагаемое связующее вещество (8) выполнено с возможностью, по меньшей мере, временного прикрепления чувствительного элемента (4) к сосуду (10);
при этом чувствительный элемент (4) выполнен с возможностью определения, по меньшей мере, одного биологического, физического или физиологического параметра сосуда (10), и
при этом нагревательный элемент (6) выполнен с возможностью обеспечения теплового источника для нагрева сосуда (10) и для разложения разлагаемого связующего вещества (8).

2. Датчик по п. 1,
в котором чувствительный элемент (4) содержит, по меньшей мере, один из чувствительного элемента для определения потока, чувствительного элемента для определения давления, чувствительного элемента для определения температуры, чувствительного элемента для определения химического состава, термопарного элемента, ультразвукового элемента, резисторного элемента или транзисторного элемента.

3. Датчик по п. 1,
при этом датчик (2) выполнен с возможностью передачи, по меньшей мере, одного биологического, физического или физиологического параметра;
при этом передача представляет собой, по меньшей мере, одну из проводной передачи и беспроводной передачи.

4. Датчик по п. 1,
в котором разлагаемое связующее вещество (8) содержит: связующий элемент и
съемный элемент и/или разлагаемый элемент, в частности термоплавкий элемент.

5. Датчик по п. 1,
в котором нагревательный элемент (6) представляет собой лазерный элемент.

6. Датчик по п. 5,
в котором разлагаемое связующее вещество (8) адаптировано к излучаемой длине волны лазерного элемента, в частности содержит материал-краситель, адаптированный к излучаемой длине волны лазерного элемента.

7. Датчик по п. 1,
в котором чувствительный элемент (4) расположен на нагревательном элементе (6) для определения одного из температуры нагревательного элемента (6) и/или сосуда (10), разности температур нагревательного элемента (6) и/или сосуда (10) и охлаждения нагревательного элемента (6) и/или сосуда (10).

8. Датчик по п. 1,
в котором чувствительный элемент (4) расположен на расстоянии от нагревательного элемента (6);
при этом нагревательный элемент (6) выполнен с возможностью подачи теплового импульса на сосуд (10);
при этом чувствительный элемент (4) выполнен с возможностью определения локальной температуры сосуда (10).

9. Датчик по п. 1, содержащий
по меньшей мере, два чувствительных элемента (4);
при этом нагревательный элемент (6) расположен между, по меньшей мере, двумя чувствительными элементами (4) и разнесен от, по меньшей мере, двух чувствительных элементов (4); и
при этом каждый из, по меньшей мере, двух чувствительных элементов (4) выполнен с возможностью определения локальной температуры сосуда (10).

10. Датчик по п. 1,
в котором разлагаемое связующее вещество (8) представляет собой, по меньшей мере, одно из биологически разлагаемого связующего вещества, терморазлагаемого связующего вещества, химически разлагаемого связующего вещества и ферментно разлагаемого связующего вещества.

11. Датчик по п. 1, дополнительно содержащий
по меньшей мере, одно из биосовместимого элемента, биосовместимого слоя, биосовместимого покрытия, материала, препятствующего биообрастанию, серебра и частиц серебра.

12. Способ (30) удаления датчика (2) с сосуда, содержащий этапы:
применения (32) нагревательного элемента (6) для обеспечения теплового источника;
при этом тепловой источник выполнен с возможностью разложения разлагаемого связующего вещества (8);
отделения (34) датчика (2) по одному из пп. 1-11 от сосуда (10) путем разложения разлагаемого связующего вещества (8); и
удаления датчика (2).

13. Применение датчика (2) по п. 1 для определения биологического, физического или физиологического параметра сосуда (10), в частности параметра кровотока в сосуде (10).