CN102014743A - 用于监测母乳喂养的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种监测通过乳房正母乳喂养的婴儿所消耗的乳量的方法。该方法包括确定在母乳喂养期间所述乳房的电容变化，以及将所述电容变化与由所述婴儿消耗的乳量相关。

Description

用于监测母乳喂养的方法及装置

相关申请

该申请要求申请号为NO.61/006,558、申请日为2008年1月22日以及申请号为NO.61/053,069、申请日为2008年5月14日的美国专利的权益。以上文件在此通过类似全部陈述的参考被包括于此。

技术领域

本发明(在其一些实施例中)涉及母乳喂养，并且尤其但不排他地涉及通过电容测量的、用于监测母乳喂养的方法及装置。

背景技术

已经认识到母乳喂养对于婴儿以及母亲是有益的。儿科医生和其它健康护理提供者将母乳喂养宣传为日常生活的普通部分，并且鼓励母亲只要彼此需要便继续母乳喂养。

从一般的健康、成长、发育的观点看，母乳喂养对婴儿是有益的。尤其地，母乳喂养明显降低了大部分急性和慢性疾病的风险。例如，研究表明被母乳喂养的婴孩得腹泻、耳感染、呼吸感染、菌血症、细菌脑膜炎、肉毒中毒(botulism)、坏死性小肠结肠炎(necrotizing enterocolitis)以及尿路感染的可能性较低。另外，母乳喂养提供给婴孩提供了亲近、温暖和安全的感觉。

许多研究指出，母乳喂养也有益于母亲。例如，据统计，母乳喂养的母亲更快地恢复她们的正常体重。母乳喂养也被称为延迟恢复排卵的因素之一，其可能对希望增大孩子出生间隔的母亲或家庭有益。

偶尔地，被母乳喂养的婴孩所消耗的母乳的量不充足。当被母乳喂养的婴孩进入紧张状态(stress condition)时，理想的是监测被母乳喂养的婴孩所消耗的乳的量，以便确定缺乏喂养是否是紧张的根源之一。已知有监测母乳喂养的几种技术。

最广泛使用的技术是重量减法。该技术中，在母乳喂养前和母乳喂养后测量婴孩的体重，并且通过两个体重相减得到乳消耗量。

另一种技术被公开在Daly等人的Exp.Physiology，77，79-87(1992)(Daly et al.，Exp.Physiology，77，79-87(1992))中。该技术中，通过对喂养前后的乳房摄影来跟踪乳房体积的变化。

美国公开号为No.20058271913的专利以及国际专利公开号WO2006/054287的专利公开一种技术，在该技术中容量式流量传感器被放置在婴孩通过其吮吸的硅乳嘴帽(silicon nipple cap)中。来自传感器的乳流量数据被转换成显示于监视器的乳容量数据。

国际专利公开号为WO2006/054287的专利公开通过多普勒移位(Doppler-shift)测量的母乳喂养监测。超声多普勒效应发射器以及被放置在最接近乳嘴的接收器探针，在母乳喂养的时间段期间被激活以测量通过乳嘴的流量。该流量被转换并被累积为乳容量。

发明内容

按照本发明的一些实施例的一方面，提供一种监测由通过乳房正母乳喂养的婴儿消耗的乳量的方法。该方法包括：确定在母乳喂养期间乳房的电容变化，以及将电容变化与由婴儿消耗的乳量相关。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括测量所述电容以便确定所述变化。

按照本发明的一些实施例，进行所述电容的所述测量以便在减少所述乳房的皮肤对所述电容的贡献时估算乳房的内部的电容。

按照本发明的一些实施例，所述电容的所述测量包括测量响应于被施加至所述皮肤的电流的从所述乳房的皮肤所采样的电压的相位。

按照本发明的一些实施例，经由至少四个被连接至所述乳房的皮肤的电极测量所述相位。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括使用在之前母乳喂养时间段期间所收集的历史数据修正所述相关。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括测量所述乳房的电阻、以及计算所述电容和所述电阻之间的相乘，其中所述乳量与所述相乘相关。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括在所述母乳喂养之前执行校准测量以便收集校准数据，其中基于所述校准数据修正所述相乘。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括将所述相乘用于遍及乳房搜索腺泡(alveoli)的簇所占的区域。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括减去所述乳房的皮肤对所述电容的贡献。

按照本发明的一些实施例，通过不同电路测量所述皮肤对所述电容的所述贡献以及所述乳房的总电容。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括测量所述皮肤的厚度，其中基于所述厚度估算所述皮肤对所述电容的所述贡献。

按照本发明的一些实施例，通过与所述皮肤无电接触的电容测量装置测量所述电容。

按照本发明的一些实施例，至少部分地通过选自于由电容桥、LCR表和振荡频率测量装置组成的集合中的至少一个装置测量所述电容。

按照本发明的一些实施例，经由多个电极测量所述电容，其中该方法使用至少一个复用周期使得在所述复用周期的不同子周期、不同的电极组被用于测量所述电容。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括使用在所述至少一个复用周期期间测量的电容值以确定在将来时间段中所述乳房上的电容测量位置。

按照本发明的一些实施例，该方法进一步包括分析在所述至少一个复用周期期间测量的电容值以便区分在乳房中不同深度的测量灵敏性。

按照本发明的一些实施例的一方面，其提供一种母乳喂养监测系统。该系统包括适用于测量母乳喂养期间乳房的电容变化的电容测量单元，以及用于将所述电容变化与由通过乳房正母乳喂养的婴儿所消耗的乳量相关的处理单元。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元被配置以在减少所述乳房的皮肤对所述电容的贡献时，测量所述乳房内部的电容。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元被配置以基于从所述乳房的皮肤所采样的响应于施加至所述皮肤的电流的电压的相位来确定所述电容。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元包括至少四个可连接至所述乳房的皮肤的电极。

按照本发明的一些实施例，该系统进一步包括用于存储在之前母乳喂养时间段中所收集的历史数据的存储器介质，其中所述处理单元被配置以使用所述历史数据修正所述相关。

按照本发明的一些实施例，该系统进一步包括用于测量所述乳房的电阻的电阻测量单元，其中所述处理单元被配置以计算所述电阻和所述电容之间的相乘，其中所述乳量被相关到所述相乘上。

按照本发明的一些实施例，所述处理单元被配置以基于所述母乳喂养之前收集的校准数据修正所述相乘。

按照本发明的一些实施例，在多个频率处测量所述电阻和所述电容，其中对所述多个频率的每个进行所述相乘，其中将所述乳量与至少两个相乘的组合相关。

按照本发明的一些实施例，所述处理单元被配置以减去所述乳房的皮肤对所述电容的贡献。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元包括被配置以测量所述皮肤的所述贡献的皮肤电容测量电路，以及被配置以测量所述乳房的总的电容的总的电容测量电路。

按照本发明的一些实施例，进一步包括用于测量所述皮肤厚度的皮肤厚度测量装置，其中所述处理单元被配置以基于所述厚度估算所述皮肤对所述电容的贡献。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元被配置以在与所述乳房的所述皮肤电隔离时测量所述电容。

按照本发明的一些实施例，所述电容测量单元包括选自于由电容桥、LCR表和振荡频率测量装置组成的集合中的至少一个装置。

按照本发明的一些实施例，在小于100MHz的频率处测量所述电容。

按照本发明的一些实施例，经由多个电极测量所述电容，其中所述系统包括用于使用至少一个复用周期使得在所述复用周期的不同子周期，不同的电极组被用于测量所述电容的控制器。

按照本发明的一些实施例，所述处理单元被配置以使用在所述至少一个复用周期期间测量的电容值以便确定在将来时间段中所述乳房上的电容测量位置。

按照本发明的一些实施例，所述处理单元被配置以分析在所述至少一个复用周期期间测量的电容值以便区分在乳房中不同深度的测量灵敏性。

除非另外定义，这是所使用的所有的技术和/或科学术语具有与本发明所属的领域的技术人员所普通理解的那样相同的含义。尽管相似或等同于这里所描述的方法和材料可在本发明的实施例的测试或实践中被使用，示范性的方法和/或材料被描述在下文。在冲突的情况下，专利说明书(包括定义)将占支配地位(control)。另外，材料、方法和示例仅是示意性的并非旨在必需的限定。

本发明的实施例的方法和/或系统的实现可包括手动地、自动地、其组合地进行或完成所选择的任务。而且，按照本发明的方法和/或系统的实施例的实际的仪器和装备，若干所选择的任务使用操作系统可通过硬件、软件或固件或者其组合来实施。

例如，按照该发明的实施例，用于进行所选择的任务的硬件可被实现为芯片或电路。对于软件，按照该发明的实施例，所选择的任务可被实现为使用任何合适的操作系统可由计算机所执行的软件指令。在该发明的示范性的实施例中，通过数据处理器(诸如用于执行多个指令的计算平台)执行按照在此所描述的方法和/或系统的示范性的实施例的一个或多个任务。可选地，数据处理器包括用于存储指令和/或数据的易失性存储器和/或非易失性存储器，例如，用于存储指令和/或数据的磁硬盘和/或可移动的介质。可选地，也提供网络连接。可选地，也提供显示器和/或用户输入装置(诸如键盘或鼠标)。

附图说明

在此参考附图仅以示例的方式描述本发明的一些实施例。现在具体参考详细附图，要强调的是所示的项是以示例的方式并且用于本发明的实施例的示意性讨论的目的。在这个点上，结合附图所作的描述使可以怎样实践本发明的实施例对本领域技术人员变的明显。

图中：

图1是示意按照本发明不同的示范性的实施例，适合于监测通过乳房正母乳喂养的婴儿所消耗的乳量的方法流程图；

图2是在其中将乳量与乳房的电容和电阻相关的实施例中的方法的流程图；

图3A-B是按照本发明不同示范性的实施例，乳房上的电极配置示意图；

图4是图3中配置的电模拟的示意图；

图5是按照本发明的不同示范性的实施例，乳房组织内部的3元件电模拟的示意图；

图6是垫被用于测量电容的本发明的实施例的示意图；

图7是按照本发明的不同示范性的实施例，母乳喂养监测系统示意图；

图8是描述腺泡在乳的压出期间陷缩的示意图；

图9是示意图，其描述根据由本发明一些实施例所采用的计算模型的腺泡的排列；

图10示出如按照本发明的一些实施例所进行的实验中所测量的那样，作为所消耗的乳的容量的函数的纳法(nanofarad)电容；

图11示出如按照本发明的一些实施例所进行的实验中对于50kHz的频率所测量的那样，作为所消耗的乳的容量的函数的电阻和电容的相乘；

图12示出如按照本发明的一些实施例所进行的实验中对于25kHz的频率测量的那样，作为消耗的乳的容量的函数的电阻和电容的相乘；

图13示出如按照本发明的一些实施例所执行的实验中所测量的那样，作为所消耗的乳的容量的函数的细胞内水电阻与腺泡电阻的比；

图14示出如按照本发明的一些实施例所进行的另一组实验中所测量的那样，对于50kHz的频率作为时间函数的电容；

图15示出作为所消耗的乳的容量的函数的图14的所测量的电容；

图16示出如按照本发明的一些实施例所进行的实验中所测量的那样，对于50kHz的频率作为时间函数的电阻；

图17是按照本发明不同的示范性的实施例，采用修正过程后所获得的实验结果的直方图；

图18示出按照本发明的一些实施例所进行的实验中所测量的、作为时间函数的原始电容信号；

图19示出按照本发明的一些实施例所进行的又一组实验中所测量的作为时间函数的原始电容信号；

具体实施方式

本发明(在其的一些实施例中)涉及母乳喂养，并且尤其但不排它地涉及通过电容测量监测母乳喂养的方法及装置。

在详细解释本发明的至少一个实施例之前，将理解到在本发明的应用中，本发明不必被限制到以下描述中所阐明的和/或附图和/或多个示例中所示意的方法和/或部件的布置及结构的细节。本发明允许其它的实施例或允许以不同的方式被实践或执行。

本发明人发现乳房中的乳量能被相关到乳房的电容。可认识到的是在母乳喂养前和母乳喂养后的乳量可被用来估算通过乳房正母乳喂养的婴儿所消耗的乳量。这是因为通常婴儿的吮吸率是每小时大约400ml，而乳房中的产乳率通常小于每小时60ml(平均大约为每小时30ml)。因此，随时间被区分的乳量与平均产出率的相加导致在最大置信度(at maximal confidence)所估算的吮吸率在7％误差内。

因此本发明人设计了通过测量乳房的电容来监测消耗的乳的量的技术。现在将解释根据本发明人的发现，乳量(容量或质量)与乳房的电容的依赖关系。

乳被储藏在乳房的腺泡(alveoli)中，腺泡为直径大约0.1mm的小腺。在乳压出期间，腺泡大小减小。每个腺泡的隔膜相当于介质层因为它阻止离子电导(ionic conductance)。在AC电场下，这些隔膜传导位移电流(displacement current)从而影响乳房的电容。更特别地，腺泡在随机朝向的平均截面可通过测量乳房的电容来检测(sense)。被认识到的是腺泡的平均截面代表它们的平均容量，因此也代表乳房中的乳容量。

没有束缚于任何理论，被预测到的是腺泡的形状和大小近乎是普遍的，因为乳仅由于分子力而被保持在腺泡中。腺泡的大小从上必定防止自发性的乳排出，而从下必定允许通过相对低的吮吸力进行乳吮吸。在此种近似下，所测量的电容和乳容量之间的关系也是普遍的。

在乳压出期间乳房中存在两种收缩的组织类型：腺泡以及肌上皮细胞(myoepithelial cell)。肌上皮细胞围绕腺泡并且响应于催产素(oxytocin)激素而收缩以帮助倒空乳。然而，由于肌上皮细胞占乳房容量的1-6％，它们的收缩被预期对电容具有可忽略的影响。在腺泡和乳头储藏区(store)之间的输送管(duct)中的乳量大约为10ml，相比于可以储藏大约200ml的腺泡，腺泡和乳头储藏区之间的输送管中的乳量是少的。因此，为了良好的近似，电容与平均腺泡容量的依赖关系可被看作线性。随后的示例节中(见示例1)提供关于电容与腺泡的平均容量之间的关系的另外考虑。

现参阅附图，图1和图2为流程图，其示意了按照本发明不同的示范性的实施例适合于监测由通过乳房正母乳喂养的婴儿所消耗的乳量的方法。

将理解到，除非另外定义，在下文所描述的操作可以以许多组合或执行次序被同时地(contemporaneously)或依次地执行。特别地，流程图的次序不被认为是限制性的。例如，以特定次序出现在随后描述中或流程图中的两个或更多方法步骤，可以按不同的次序(例如相反的次序)执行或者基本上同时地执行。另外，以下所描述的若干方法步骤是可选的并且可以不被执行。

该方法在10开始并且可选地继续至11，在11乳房的电容C在母乳喂养期间被测量。可使用本领域所知的任何测量装置来测量该电容。下文中提供根据本发明的一些实施例的测量电容的优选技术。在一些实施例中，不执行11。在这些实施例中，优选地，该方法从外部源接收电容数据。

该方法继续至12，在12，确定母乳喂养期间电容的变化。该方法继续至13，在13，将电容的变化与由婴儿消耗的乳量相关。在本发明的一些实施例中，该方法进行至14，在14使用之前母乳喂养时间段期间所收集的历史数据来修正该相关。历史数据能包括电容数据和/或乳量数据和/或关于相继时间段之间的间隔(interval)的数据。

能以不止一种方式来使用历史数据。在本发明的一些实施例中，历史数据被用来校准。在本发明的一些实施例中，在若干时间段上所收集的平均值被用来提高随时间排出的乳量的精确性。在一些实施例中，历史数据被用来估算乳房中乳的绝对含量，例如，通过将电容的同一时期(contemporary)的值或它的派生值(descendant)与历史数据中的最小电容相比较。可选地，该估算至少部分地基于相继时间段之间的间隔和/或在之前时间段中被用于测量电容的过程(例如电极位置等等)。

该方法在15结束。

图2是在其中将乳量与乳房的电容和电阻相关的实施例中的方法的流程图。该方法在10开始并且继续至21，在21获得电容C并在22获得电阻R。该方法能够直接地测量C和/或R，或能从外部源接收电容和/或电阻数据。该方法然后能继续至23，在23该方法将R与C相乘，并在步骤24，该方法确定RC的变化并将它们与消耗的乳量相关。使用RC作为用于估算乳量的测量的优点是其相对于可能发生在母乳喂养时间段期间的乳房形状的改变而基本不变。

在本发明的一些实施例中，如在20所示，校准测量在母乳喂养时间段之前，执行20以便收集校准数据。在这些实施例中，使用校准数据来修正RC值，并且将乳量与RC的修正值相关。下文提供根据本发明一些实施例的优选校准过程。

在本发明的一些实施例中，如在上文所另外详细描述的，该方法使用在之前母乳喂养时间段期间所收集的历史数据(例如电容、电阻、乳量、相继时间段之间的间隔)来修正相关。

该方法在15结束。

在该发明的不同示范性的实施例中，该测量该电容在低于100MHz的频率处被测量，优选地从大约1kHz至大约100MHz，更优选地从大约1kHz至大约10MHz，更优选地从大约1kHz到大约1MHz或者从大约1kHz至大约100kHz或者从大约10kHz至大约100kHz。该实施例的优点是在低频率处乳房细胞内液体主要地作为离子溶液传导而不是作为电介质物质，并且剩余电介质物质存在于乳房内部及皮肤处的薄隔膜中。

在本发明的一些实施例中，进行对电容的测量以便确定乳房的内部的电容，同时减少或最小化皮肤对电容的贡献。内部乳房组织的电容变化产生自生物电介质物质的量或形状的变化，并且因此被更好地与乳房中的乳量相关。

以下是按照本发明不同的示范性的实施例，对用于测量乳房的电容的几种技术的描述。

在一些实施例中，测量包括通过皮肤和内部乳房组织的电流的传输以及从皮肤对响应电压(response voltage)的采样。这可以通过多个连接于乳房的皮肤的电极来进行。在这些实施例中，乳房的电容及可选的电阻是基于所采样的电压的相位来确定的。

图3是按照本发明的一些实施例能被用于测量相位的配置的示意图。图3示意了在其中采用四电极配置的实施例，但是将理解到电极的数量可以为四以外的其它数量。在该发明不同的示范性的实施例中，至少四个电极被使用。

图3中所示的为四个贴附于乳房32的皮肤的电极30-1、30-2、30-3和30-4，并且四个电极30-1、30-2、30-3和30-4分别经由四根导线34-1、34-2、34-3和34-4与电容测量单元36电通信。电极可以形成在垫上或芯片上或与垫或芯片集成(未示出，例如，见图6)，该垫或芯片可被贴附于皮肤或者夹于母乳喂养乳罩上(例如夹于乳罩的带上)。诸如弧拱、海绵或弹簧等按压装置可以被采用以对着皮肤按压电极。

一对电极(比如，电极30-1和30-4)可用作将AC电流施加到皮肤的电流对而另一对电极(比如，电极30-2和30-3)可用作从皮肤采样电压的电压对。优选地，用以高输入阻抗为特征的放大器38来缓冲电压对中的电极。优选地，放大器38的输入阻抗至少为100MΩ或者至少1GΩ，从而确保以最小或无电流的电压采样。

电极在乳房上的优选位置为乳房的上部，大约在乳头之上4-8cm。选择该位置的优点在于乳房的该部分通常平坦并且几何形状在乳压出期间不会明显地改变。电极可以被设置在垫上(未示出，见图6)，该垫可以被做成粘性的以允许电极到皮肤的快速贴附。

传输的电流的幅度优选地是从大约00.5mA至大约0.5mA。，被施加到电流对的信号的幅度可以变化，这取决于电极和皮肤之间电接触的质量。通常地，较好的电接触减少所施加的信号的幅度。例如，当使用裸并光滑的导电电极时，1-5伏的峰间值(peak-to-peak)幅度可被施加到电流对上以生成所需的电流。

电极和皮肤之间的电接触能被增强，从而减小生成传输电流的信号的幅度。增强的电接触也能促进从深入地在皮肤水平以下的电势面检测电压，从而允许当前实施例测量包括乳腺泡的部分乳房组织在电容方面的改变。可以使用本领域已知的任何接触增强技术来增强电接触。

在本发明的一些实施例中，导电电极凝胶体(gel)被采用。为此，通常用在心电图(electrocardiogram，ECG)电极中的凝胶体可以被采用。这种凝胶体渗透皮肤(表皮)的角质层(stratum corneum)并允许与皮下组织充分地电接触。可由(例如)与凝胶体电化学反应并增强电流的AgCl制作电极的接触表面。该实施例在低频(例如20KHz以下)尤其有用。在本发明的一些实施例中，电极凝胶体或在金属(例如不锈钢)电极表面上的水凝胶(hydrogel)被采用。电极的背面可包括印刷了导电层的屏(screen)。该实施例在从大约20kHz至大约1MHz的频率处尤其有用。从测量一致性的观点，对电极凝胶体的使用也是有益的，因为其降低了穿透电流对电极在皮肤的上压力的依赖。当采用电极凝胶体时，可以向电流对施加大约0.5伏的峰间值幅度以生成所需的电流。

在本发明的一些实施例中，电极表面包括导电的凸起或齿。一旦该表面被按压于皮肤上，则皮肤的电容被增加，从而更好地促进了电流到皮下组织的传输。短齿能渗透皮肤的外部死层(角质层)并且因此在没有应用液体或凝胶体的情况下来模仿电极凝胶体的功能。当电极表面包括导电凸起或齿时，从大约0.5伏至大约1伏的峰间值幅度可以被视角到电流对以生成所需的电流。

图4和图5示出了图3中配置的电模拟。理解到的是图4和图5是简化的电路，其不被看作是以任何方式限制本发明的范围。图4中的元件的值表明从大约10至大约100KHz的频率处的通常的乳房测量结果，其中球状电极被按压在皮肤上。

AC生成器经由导线34-1和34-4将AC电流穿过皮肤传输到内部乳房组织。通过电流采样和测量装置来采样所传输的电流的幅度和相位。通过电压采样和测量装置经由导线34-2和34-3来采样内部乳房组织的电压的幅度和相位。没有被任何具体理论所约束，内部组织因为由于通过细胞内水的电流的(离子的)导电率而被以等同于电阻R_b的方式建模(见图5)，并且它被与因为穿过腺泡隔膜的位移电导(displacement conductance)而串联的电阻R_a和电容C_a并联。通过低阻抗(大约10Ω)传导建模穿过内部组织的电流通路(见图3)。皮肤被建模为具有高电容值及比组织更高的电阻。

使用电压和电流的采样值能计算内部乳房组织的电容和以及可选地计算内部乳房组织的电阻。具体地，根据被定义为i(ε/I)/sinΔφ)的容抗Z_cap使用关系式Z_cap＝1/(iωC)能计算电容，其中I为所施加的电流，ε为所采样的电压，Δφ为ε与I之间的相位差，i²＝-1，ω＝2πf并且f为所施加的信号的频率。在将乳量与R和C相关的实施例中，可使用以下关系式来计算相乘RC：

$\frac{\left|Z_{\mathrm{res}}\right|}{\left|Z_{\mathrm{cup}}\right|}=\left|\frac{R}{1/\mathrm{i\ωC}}\right|=\mathrm{\ωRC},$

其中，Z_res是测量的电阻性阻抗，其被定义为(ε/I)/cosφ)。

已知电流也可被用来探测干式电极对皮肤的压力。电阻和电容轻微地依赖于电极对皮肤的压力和电流。在4导线测量中，干式电极之间的压力平衡(侧之间的偏差)轻微地改变电容结果。以下过程可被用于跟踪该平衡。电流导线被暂时交换。电流在最右边的一对电极之间通过一次并在最左边的一对电极之间通过一次并且两个电流能被比较。如果电流近似相同(例如在10％以内)，那么压力可被认为平衡。

在母乳喂养之前先是校准测量的实施例中，校准能被表达为C或RC与测量的参数之间的关系式。这些参数包括但不限于，电流I、DC偏置ε_dc、以及电极结构的两侧之间的平衡I₁/I₂，其中I₁为当信号经过(比如)电极30-1与30-2之间时所测量的电流，I₂是当信号经过(比如)电极30-3与30-4之间时所测量的电流。例如，校准可包括拟合(fit)过程，例如，按照关系式：

C/C₀＝(I/I₀)^a1(ε_dc/ε_dc0)^a2(I₁/I₂)^a1

其中，α₁、α₂和α₃为拟合的参数，并且C₀、I₀和ε_dc0为校准期间的平均值。一旦α₁、α₂和α₃被拟合，可以开始母乳喂养并且乳量能与数量(I/I₀)^a1(ε_dc/ε_dc0)^a2(I₁/I₂)^a1RC(在下文被称为(RC)_comp)相关。校准的参数被优先地选择以便按照百分误差减少(RC)_comp的波动。

在本发明不同的示范性实施例中，电容和可选的电阻被在多个频率处测量。在这些实施例中，生成所传输的电流的信号优选地为按照被采样的频率的数量的振荡波形的叠加。可以基于所测量的C值与可选的RC的组合来为每个单独的频率估算乳量。

例如，假如不失一般性地在两个频率获取原始数据，其中对于每个频率，依照根据以下关系式从复值电流I和电压ε所提取的电阻R和电容C来表示该数据：

$\frac{I}{\mathrm{\ϵ}}=\frac{1}{R}+\mathrm{i\ωC}.$

另一方面，乳房的3元件电模型(见图4)中，元件通过以下关系式被解释：

$\frac{1}{\mathrm{\ϵ}}=\frac{1}{R_b}+\frac{1}{1/\mathrm{i\ω}{C}_a+R_a}.$

进一步假如不失一般性地，两个频率之间的比为2。由R和C表示较高频率的电阻和电容的值，而由R_1/2和C_1/2表示较低频率的电阻和电容的值，使用下式能获得有用的测量：

$R_a{C}_a=\frac{1}{\mathrm{\ω}}\sqrt{-1+3/(4C/C_{1/2}-1)},$

及

$\frac{R_b}{R_a}={[\frac{4}{{3\mathrm{\ω}}^2{R}_a{C}_a}(\frac{1}{\mathrm{RC}}-\frac{1}{R_{1/2}{C}_{1/2}})-1]}^{-1}.$

在由本发明人所进行的实验中，发现比值R_a/R_b与RC近似成比例。该比值也近似于腺泡的截面与其余的组织(the rest of thetissue)的比值，并且因此按照本发明的一些实施例，比值R_a/R_b能被用于搜索乳房上与其它区域相比其由腺泡的大量簇占据的区域。

在本发明人进行的实验中，发现乳量能被与下面的数量相关：

$\frac{\mathrm{\&Delta;}\left(R_{1/2}{C}_{1/2}\right)}{<{R_{1/2}{C}_{1/2}>}^{0.5}<{R_a{C}_a>}^{0.4}{\left(R_a{C}_a\right)}^{0.1}},$

其中符号<>表示对在若干之前母乳喂养时间段期间所收集的历史数据(本示例中的R_aC_a和R_1/2C_1/2)取平均，而符号Δ表示母乳喂养前所测量的R_1/2C_1/2的值和母乳喂养后所测量的R_aC_a的值之间的差。在本发明的一些实施例中，历史数据平均值的一个或多个被预定的值所取代。

由婴儿消耗的总的乳量也可以被与以下电容校准化的(normolized)变化相关：

$\mathrm{\&Delta;C}=\frac{C_1-C_2}{C_1},$

其中C₁为喂养前的电容并且C₂为喂养后的电容。

在本发明的一些实施例中，两个或更多电极组(例如，每组四个或更多个电极)被贴附于乳房，并且组之间以及组内的电极之间的复用技术被使用以提高乳估算的准确性。图3B中示意了此实施例。多个电极(通常被示出在30处)接触乳房32并经由多根连接导线(通常被示出在34处)被连接到单元36中的控制器40。为清楚呈现，对于每个单独的电极和每个单独的连接导线，图3B没有示出单独的附图标记。同时仅示意了一些连接导线，但是本领域技术人员将知道怎样将电极连接到其中具有微处理器的控制器40。

控制器40优选地被配置以在不同电极之间执行时分复用。复用周期包括两个或更多子周期，其中每个子周期中控制器40选择不同的电极组，并且单元36使用所选择的电极组来进行测量。在本发明的一些实施例中，控制器40每个子周期选择四个电极。在这些实施例中，单元36执行四导线测量(如在这之前进一步详细描述的)，其中两个电极用作相应子周期的电流对并且两个电极用作相应子周期的电压对。

复用的使用减少了局部干扰对测量的影响(例如，当电极接近血管或者另一类型的异质时)。从若干电极组获取的数据也能够被用来确定用于在将来的时间段中贴附电极的合适位置。例如，这能通过排除在其处所获取的数据(例如RC或R_b/R_a的值)实质上偏离了在其它位置所获取的数据的位置来进行。

不同的电流和电压电极对之间的复用能够促进对乳房组织中不同深度的选择的灵敏性。选择的灵敏性可以基于不同的分析原理，诸如电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography)中所使用的那些原理。这种分析能在由不同电极组合获得的与乳压出有关的容抗的变化上被进行。例如，两个或更多电极组合的Δlog(C)(母乳喂养前后的电容对数的差)的值能以合适的灵敏性因子被相加。该结果可以为组织中具体深度处的Δlog(C)的重构值。因此，这种技术允许挑选来自乳房中乳腺泡丰富的区域的响应并且抽出由乳压出导致的它们的电容变化，以相同的方式处理单个阻抗测量。

在本发明的一些实施例中，总的乳产出率在将所测量的数量或数量的组合与乳量相关时被考虑。该实施例在母乳喂养时间段相对长时(例如，30分钟以上)尤其有用。平均乳产出率(大约每小时30ml)可与母乳喂养持续时间相乘并被加到乳房中乳容量的变化。

图6示意性地示出实施例，在该实施例中电容测量单元包括其中具有两个或两个以上用于检测乳房32的电容变化的检测电极64-1和64-2的垫60。电极64-1和64-2可以例如经由如图所示的两导线连接被连接到电容测量电路62。尽管图6示出垫60上的两个电极的排列，但其不必一定是这种情况，因为垫60可包括多于两个的电极。同样，垫60能经由任何数量的导线连接至电路，导线数量可以不同于垫60中的电极数量。例如，垫60可以包括4个成对桥接(bridgedin pairs)并经由两导线连接被连接至电路62的电极。一个这种配置类似于图3所示的配置，除了电极30-1被与电极30-2桥接、而电极30-3被与电极30-4桥接以外。

垫60可以为粘性的垫，以便有助于垫到乳房的贴附。包括两个可分离的部分的垫同样被考虑，其中在母乳喂养时间段结束时，垫的一部分被分离而另一部留在乳房上以标记下一个时间段中贴附电极的位置。在母乳喂养开始时，垫的标记部分被分离以使垫在适当的位置之后避免干扰母乳喂养。

垫也可以被制成非粘性的。在此实施例中，垫60可被安装在母乳喂养乳罩(例如装配于乳罩的带上)或类似东西上。优选地，该安装使得该垫，例如通过诸如弧拱、海绵或弹簧等按压装置，被按压至皮肤但乳房形状变形微小或无变形。例如，该垫和固定装置能被制成针对乳房的轮廓可调整。

根据需要，垫60中的电极可以与皮肤电接触或者与皮肤无电接触。从强信号的观点看，其中电极与皮肤接触的配置更优选，而从顺应母乳喂养的母亲的观点看，没有接触的配置更优选。理解到的是没有接触皮肤测量的电容值对电流影响较不敏感，但是相比于通过直接接触皮肤所测量的值，该电容值明显地较低。然而，本发明的发明人发现，非接触的配置对乳房形状的改变足够灵敏，并且因此能被与婴儿消耗的乳量相关。

优选地，电路62在检测电极不接触皮肤时，对电容在子皮法(sub-picofarad)范围内(例如0.01-1pF)的变化敏感，并且在检测电极接触皮肤时对电容在纳法范围内(1-100nF)的变化敏感。在本发明的一些实施例中，电路62包括电容桥，并在一些实施例中电路62包括LCR表。在其中电路62是使用通过电极中的一个的反馈回路来探测晶体管或放大器的振荡频率的振荡频率测量装置的实施例同样被预期。

在本发明的一些实施例中，从测量的电容中减去皮肤对电容的贡献，以便将内部乳房组织的电容隔离，其更好地与乳量相关。

皮肤对电容的贡献能以不止一种方式被测量。在一些实施例中，在图6中示意性地示出，通过电路62来测量总的电容并且通过不同于电路62的皮肤电容测量电路66来测量皮肤电容。例如，电路66可以使用3导线电容测量技术，诸如在Rosell等人、IEEE.trans.Biomed.Eng35(8)，649(1998)(Rosell et al，IEEE.trans.Biomed.Eng35(8)，649(1988))中所公开的技术之一，其内容通过引用在此被并入。在一些实施例中，基于皮肤的厚度来估算皮肤对电容的贡献。皮肤的厚度可作为来自外部源的输入被接收，或者其可以被测量。用于测量皮肤厚度的非侵入式的技术在本领域是已知的。在一些实施例中，通过量氧计(oxymeter)来测量皮肤的厚度，量氧计向皮肤方向发射红外线并且根据与散射光的血的距离来探测被反射的光强度。测量的距离是干表皮层的厚度。

现参考图7，其是按照本发明不同的示范性实施例的母乳喂养监测系统70的示意图。系统70可被用来执行以上描述的以及图1和图2的流程图中的任何操作。

系统70包括适合于测量母乳喂养期间电容变化的电容测量单元72、以及用于使电容变化与由母乳喂养的婴儿所消耗的乳量相关的处理单元74。优选地，单元74为数字处理单元。优选地，电容测量单元72被配置以测量乳房的内部的电容同时减小皮肤对电容的贡献。例如，单元72可包括如在上文被进一步详细描述的多个可连接至乳房皮肤的电极(未示出，见图3和图6)。在本发明的不同示范性的实施例中，单元72至少部分地基于响应电压的相位来确定电容，如在上文被进一步详细描述的。如在上文被进一步细述的，系统70可进一步包括测量乳房电阻的电阻测量单元78。如在上文被进一步细述的，处理单元74能计算相乘RC并使乳量与RC的值相关。在该发明不同的示范性实施例中，系统70包括在不同电极之间执行时分复用的控制器40，如在上文被进一步详细描述的。

单元74可被配置以执行用于提高相关准确性的任何以上的计算过程。从而，例如，在一些实施例中单元74将在不同频率处所做的测量组合，在一些实施例中单元74计算校准因子，在一些实施例中单元74使用之前母乳喂养时间段收集的历史数据来修正相关，在一些实施例中，单元74分析在复用周期的不同子周期中获得的测量值以确定在将来时间段中合适的测量位置和/或以区分在乳房中的不同深度的测量灵敏性等等。在本发明不同的示范性实施例中，系统70包括用于存储历史数据的存储器介质76。优选地，存储器介质76为非易失性存储器介质。

在本发明的一些实施例中，处理单元74被配置以减去皮肤对电容的贡献。在这些实施例中，如在上文被进一步细述的，电容测量单元72优选地包括皮肤电容测量电路和总的电容测量电路。系统70可进一步包括测量皮肤厚度的皮肤厚度测量装置80，如在上文被进一步细述的。在这实施例中，处理单元74从装置80接收皮肤厚度的值并基于该厚度估算皮肤对电容的贡献。

系统70也可以包括用户界面模块82和/显示装置84。用户界面84可被配置以接收来自用户的输入，例如关于母乳喂养的开始和终止。显示装置84可以是被与单元74安装在同一壳内的小型显示器。显示装置84用于显示监测结果。显示器能指示母乳喂养期间乳压出的进度，例如，以图形条的形式。在最后阶段显示装置84能显示消耗的乳量。

所期望的是在从该申请走向成熟的专利的有效期期间，许多相关的电容测量技术将被开发并且术语电容测量装置的范围旨在先验性地(a priori)包括所有这些新的技术。

如在此所使用的术语“大约”指的是±10％。

词“示范性的”在此被用于表示“用作示例、例子或说明”。以“示范性的”形式所描述的任何实施例不必被解释为比其它实施例优选或者有利和/或不必将特征的合并从其它实施例排除。

词“可选地”在此被用于表示“在一些实施例中被提供而在其它实施例中未被提供”。本发明的任何特定实施例可以包括多个“可选的”特性，除非这些特征相矛盾。

术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(having)”以及它们的语法变化意思是“包括但不限于”。

术语“由......组成”意思是“包括并限于”。

术语“基本上由...组成”意思是组成、方法或结构可包括另外的成分、步骤和/或部分，但仅在该另外的成分、步骤和/或部分并不实质性改变所主张的组成、方法或结构的基本的和新的特性的情况下。

如在此所使用的，除非上下文另外清楚地指示，单数形式“一”以及“该”包括复数参考(reference)。例如，术语“一化合物”或“至少一种化合物“可以包括多种其中包括混合物的化合物。

贯穿该申请，本发明的不同实施方式可以范围的形式被呈现。应当理解到，以范围的形式的描述仅是为了方便和简洁，并且不应被解释为关于本发明的保护范围的不可改变的限制。相应地，对范围的描述应被看作为已具体地公开了所有可能的子范围以及该范围中的各个数值。例如，诸如从1到6的范围的描述应被看作为已具体公开了诸如从1到3、从1到4、从1到5、从2到4、从2到6、从3到6等的子范围以及在该范围中的各个数字，例如，1、2、3、4、5、和6。这适用不考虑范围的宽度。

只要数字范围在此被指示，意味着它包括在所指示的范围内的任何被引用的数字(分数或整数)。短语在第一指示数字和第二指示数字“之间的范围/范围(ranging/ranges)”以及从第一指示数字“到”的第二指示数字的“范围/范围(ranging/ranges)”在此被可互换地使用，并且意味着包括第一和第二指示的数字以及其之间的所有分数和整数数字。

理解到的是为了清楚，在分开的实施例的上下文中所描述的本发明的某些特征也可以以组合的方式被提供在单个实施例中。相反地，为了简洁在单个实施例的上下文中所描述的本发明的各种特征也可以分开地或以任何合适的子组合或如在本发明的任何其它被描述的实施例中合适的那样被提供。在不同实施例的上下文中所描述的某些特征不被看作是那些实施例的必要特征，除非那些实施例在没有这些要素的情况下不运转。

如在上文所叙述的并如下面的权利要求部分所主张的，本发明不同的实施例和方面在以下示例中找到实验支持。

示例

现参考以下示例，该示例与上文的描述一起以非限制的形式示意本发明的一些实施例。

示例1

计算模型

在该示例中，提供关于电容与腺泡的平均容量之间的关系的额外考虑被提供，而没有被约束到任何具体理论。下文是基于计算模型的，其并不旨在以任何方式来限定本发明的范围。

图8是描述在乳的压出期间所陷缩的简化腺泡的示意图。为了介绍的清晰性，腺泡被以沿着较短的轴c陷缩的扁球状形式呈现。

可以按照如下公式(Vickers和Brown Proc.R.Soc.Lond.A，457，283)计算一个扁球状在随机方位的平均截面：

$<{\mathrm{\&sigma;}}_1>=\frac{{\mathrm{\&pi;a}}^2}{2}+\frac{\mathrm{\&pi;ac}}{2}\frac{{\sinh }^{-1}e}{e},$

其中e为该扁球状的椭圆率，其被定义为e＝(1-c²/a²)^0.5并且α为该扁球状的长直径的一半(α＞c)。最右边的术语<σ₁>几乎为等于0.88的常数。

该扁球状的容量为：

V₁＝4πa²c/3.

当扁球状被弄平时α近似为常数并且在扁球状面积没有显著改变的情况下该容量正比于c(扁球状的表面不需要为适应乳容量的改变而是弹性的)。

假设腺泡的均匀密度为n，乳的容量V可以与腺泡的容量V₁产生关系：

$V_1=\frac{V}{{\mathrm{nV}}_{\mathrm{breast}}},$

其中V_breast为乳房的有效容量。

在所采样的容量中的众多腺泡的电容可通过计数腺泡来估计，似乎这些腺泡被排列在每一个位置中一个腺泡的层中(见图9)。具有面积A_samp的这样的层定义了腺泡的总截面，<σ>：

<σ>＝<σ₁>n^2/3A_samp

其可被写为：

$<\mathrm{\&sigma;}>=\frac{{\mathrm{\&pi;a}}^2}{2}{n}^{2/3}{A}_{\mathrm{samp}}+\frac{0.88\&CenterDot;3}{8a}\frac{A_{\mathrm{samp}}}{V_{\mathrm{breast}}}{n}^{-1/3}V.$

由于腺泡的总电容在间隔距离L_samp的电势面之间被采样：

$C_{\mathrm{atv}}=\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}_0{\mathrm{\&epsiv;}}_r<\mathrm{\&sigma;}>}{D_{\mathrm{eff}}},$

其中D_eff为电势面之间全部绝缘材料的有效宽度。因此，在本计算模型中，所有串联的电容总计为具有绝缘层的有效厚度的单个电容。由于在腺泡的每一层中，绝缘面的截面是具有厚度d(细胞(cell)的两侧，在形成其包膜(envelope)的腺泡的两侧处)的4个隔膜，总的有效隔膜可按照下式被计算：

D_eff＝4d(n^1/3L_samp).

从而，总的电容可被写为：

$C_{\mathrm{alv}}=\left(\frac{A_{\mathrm{samp}}}{L_{\mathrm{samp}}}\right)\left(\frac{{\mathrm{\&epsiv;}}_0{\mathrm{\&epsiv;}}_r}{d}\right)n^{1/3}[\frac{{\mathrm{\&pi;a}}^2}{8}+\frac{0.88\&CenterDot;3}{32a}\frac{V}{N}],$

其中N＝nV_breast是乳房中腺泡的数量。

没有被任何理论所约束，可假设平均而言N，α和d对于大多数女性具有一般值，否则母乳喂养将或者对于婴儿太困难以致不能吮吸、或者乳将自发性地压出。对于给定的乳容量V，密度n、乳房中的脂肪量、以及乳房的形状可以影响C的值。

示例2

使用4导线配置的母乳喂养监测

方法

十一位分泌乳汁的母亲参加了总计60个乳压出时间段，在这些时间段中母亲成功地抽吸出不止45ml的乳量或者喂养她们的婴孩不止45ml的乳量。在抽吸的情况下，根据在乳压出中若干大约1/2分钟的休息期间，瓶中所指示的乳的液位来测量乳量，而在婴儿喂养的情况下按照婴儿吃之前与吃之后的重量来测量乳量。前者的精确性为5ml而后者的精确性为10ml。所抽吸出的乳的密度被有规律地测试并且能被假设为1gr/ml(具有达到7％的误差)。

4导线AC阻抗方法被用于监测。就每个对象而言，四个儿科ECG电极(ConMed Huggables 1620-003)被放置在乳房上部乳头以上6-7cm的恒定位置(±1cm)处的一条线上。内部电压电极以65mm被隔开而距离电压电极还相隔30mm放置外部电流电极。采样信号为电压波形0.5sin(ωt)+0.5sin(0.5ωt)(t表示时间)，其中ω＝2πf并且f＝50kHz。

通过国家仪器(National Instrument)USB-6251以2.5MHz的更新率的D/A输出来生成波形，并且该波形通过INA117差分放大器被缓冲。这个振荡电压被连接到电流对的一个电极，而电流对的其它电极经由301欧姆(0.1％)电阻器被连接到地，该电阻器被用来根据该电阻器上的电压差采样电流。电压对的电极每一个都被LT1793 JFet放大器放大并且被NI USB-6251采集卡的A/D功能采样。

采样的电压ε是基于在两个放大器输出端上的电压之间的差。以1MHz的采样率从一秒数据的库(bank)大小通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)传递采样的电压和电流。每个被测试的频率处的峰被定位并且傅里叶变换的电流和电压的相位和幅度被基于以下等式转换为并联模式的电阻R和电容C：

$\frac{I}{\mathrm{\&epsiv;}}=\frac{1}{R}+\mathrm{i\&omega;C}$

结果

对于一个实验的时间段，电容C、对于较高频(50kHz)和较低频(25kHz)的相乘RC，以及作为与消耗的乳的容量的函数的比值R_a/R_b的结果分别被显示在图10-13中。C以纳法表示(图10)、RC以纳秒表示(图11和图12)以及R_a/R_b是无量纲的(图13)。所消耗的乳的容量以毫升表示。图14-16示出了在不同对象上的又一实验时间段的结果(以50KHz频率进行)。

在图11-13所示意的代表的实验时间段中，使用以下规程：5分钟休息(即不抽吸和母乳喂养)、10分钟抽吸(从第6分钟到第15分钟)、4分钟休息(从第16分钟至第19分钟)、5分钟母乳喂养(从第20分钟至第24分钟)以及2分钟休息(从第25分钟至第26分钟)。在抽吸期间抽吸了70ml而在母乳喂养期间40ml被母乳喂养。在整个26分钟期间，另一乳房也被监测但不被压出乳。

图10-13中的每个点是基于R和C的连续10个样本的平均，并且根据该10个样本计算C的标准偏差。具有高于平均值的2％的标准偏差的点被丢弃。稳定性大约为0.2-1％。基于在立即开始乳压出之前的最新的2个点以及根据在立即停止乳压出之后的最先的2个点来计算作为所消耗的乳的容量的函数的RC的斜率(图11和图12)。遵循该斜率以便找出所压出的乳的容量与电测量之间的比例。

电容显示出从9.5nF的初始值到7.7nF的下降，这归因于乳房中的乳从腺泡中的倒空(图10)。对于较高频(图11)和较低频(图12)两者，观察到相乘RC的线性相关。在所有其它时间段中观察到了类似的表现。在该代表时间段中的斜率Δ(RC)_1/2/ΔV大约为-1.05ns/ml。R_aC_a的值在整个时间段期间仅轻微地变化(R_aC_a＝4520±80ns)。

图14-16呈现另外的实验时间段的结果。图14-15示出在母乳喂养期间电容相对时间以及电容相对乳压出的变化，以及图16示出电阻的变化。在图14-16中，菱形指示婴孩接触乳房前及接触乳房后的测量，而点指示当婴孩从乳房吮吸时的测量(后者沿着乳压出的轴的位置表现为恒定喂养率)。婴孩在乳房上的抓改变了几何形状并从而改变了电容和电阻；然而，与在稳定态测量之间的线相比电阻增加而电容下降，因此被婴孩的抓干扰的RC的值中应下降。注意在压出160ml期间，电容的值下降超过40％而电阻的改变在相对数上小得多(在其它实验时间段电容的变化与乳压出没有关联)。

讨论

从60个时间段摘取的斜率Δ(RC)_1/2/ΔV的标准偏差被发现为平均斜率值的大约25％。当使用历史数据修正Δ(RC)_1/2时，斜率显示出标准偏差下降到平均的大约23.5％。下式被用来修正Δ(RC)_1/2：

$\frac{\mathrm{\&Delta;}{\left(\mathrm{RC}\right)}_{1/2}}{<{R_{1/2}{C}_{1/2}>}^{0.5}<{R_a{C}_a>}^{0.4}{\left(R_a{C}_a\right)}^{0.1}}$

图17是修正后的斜率的直方图，其中平均斜率被标定为100％。72％的值相对于该平均在斜率误差的20％内。相对于100％的百分比差可被解释为在基于具有给定设置的电测量来预测乳容量的改变中的误差。使用该设置作为母乳喂养的监测，修正后的斜率的平均值可被用来确定乳容量的改变。

本实验表明给定平均斜率，依照对Δ(RC)_1/2的差别以及R_aC_a和(RC)_1/2的初始值的本发明的一些实施例的测量，允许对任何女性以23.5％的精确性预测消耗的乳的容量。

示例3

使用非接触配置的母乳喂养监测

在母乳喂养时间段期间，母乳喂养期间由婴孩所消耗的乳量通过测量被放置在乳房上但不与它们电接触的两个电极之间的电容来监测。

图18和图19以pF示出了在一个母乳喂养时间段期间爱你任意单元中作为时间函数的电容信号的原始数据。在整个时间段期间观察到电容的持续改变。所观察到的电容改变被解释为母乳喂养期间由婴孩消耗的乳量的代表(proxy)。

消耗的乳量可被相关到以下电容的标准化的改变：

$\mathrm{\&Delta;C}=\frac{C_1-C_2}{C_1},$

其中C₁为喂养前的电容而C₂为喂养后的电容。

尽管已结合其具体实施例描述了本发明，但显然地许多替换、修改和改变对本领域技术人员是明显的。因此，本发明旨在包含所有这样的落在所附的权利要求的精神和广义范围中的替换、修改和改变。

在本说明书中所提及的所有出版物、专利和专利申请在此以引用的方式被整体并入本说明书中，从而相同程度地，就像每个单独的出版物、专利或专利申请被具体地并单独地指出以通过引用在此并入。另外，在该申请中的对任何引用的引证或者标识不应被解释为承认这样的引用是用作本发明的现有技术。一定程度上节标题被使用，但它们不应被解释为必需的限制。

Claims (36)

1.一种监测正通过乳房母乳喂养的婴儿所消耗的乳量的方法，所述方法包括确定在母乳喂养期间所述乳房的电容变化，以及将所述电容变化与由所述婴儿所消耗的乳量相关。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括测量所述电容以便确定所述变化。

3.如权利要求2所述的方法，其中进行对所述电容的所述测量以便在减少所述乳房的皮肤对所述电容的贡献时估算所述乳房内部的电容。

4.如权利要求2所述的方法，其中对所述电容的所述测量包括测量从所述乳房的皮肤所采样的响应于施加到所述皮肤的电流电压的相位。

5.如权利要求4所述的方法，其中经由至少四个被连接到所述乳房的皮肤的电极来测量所述相位。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括使用在之前母乳喂养的时间段期间所收集的历史数据来修正所述关联。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括测量所述乳房的电阻，以及计算所述电容和所述电阻之间的相乘，其中所述乳量被与所述相乘相关。

8.如权利要求7所述的方法，进一步包括在所述母乳喂养之前进行校准测量以便收集校准数据，其中基于所述校准数据来修正所述相乘。

9.如权利要求7所述的方法，其中在多个频率处测量所述电阻和所述电容，其中对于所述多个频率的每个进行所述相乘，并且其中所述乳量被与至少两个相乘的组合相关。

10.如权利要求7所述的方法，进一步包括使用所述相乘以在遍及乳房搜索腺泡簇所占据的区域。

11.如权利要求1所述的方法，进一步包括减去所述乳房的皮肤对所述电容的贡献。

12.如权利要求11所述的方法，其中通过不同电路来测量所述皮肤对所述电容的所述贡献以及所述乳房的总电容。

13.如权利要求11所述的方法，进一步包括测量所述皮肤的厚度，其中基于所述厚度来估算所述皮肤对所述电容的所述贡献。

14.如权利要求1所述的方法，其中通过与所述皮肤无电接触的电容测量装置来测量所述电容。

15.如权利要求1所述的方法，其中至少部分地通过选自由电容桥、电感电阻电容表和振荡频率测量装置组成的集合中的至少一个装置来测量所述电容。

16.如权利要求2所述的方法，其中在小于100MHz的频率处测量所述电容。

17.如权利要求2所述的方法，其中经由多个电极来测量所述电容，并且其中所述方法包括使用至少一个复用周期使得在所述复用周期的不同子周期处不同的电极组被用于测量所述电容。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括使用在所述至少一个复用周期期间所测量的电容值以确定在将来的时间段期间所述乳房上的电容测量位置。

19.如权利要求17所述的方法，进一步包括分析在所述至少一个复用周期期间所测量的电容值以便区分在乳房中不同深度处的测量灵敏性。

20.一种母乳喂养监测系统，包括适用于测量母乳喂养期间乳房的电容的变化的电容测量单元，以及用于将所述电容变化与正通过乳房母乳喂养的婴儿所消耗的乳量相关的处理单元。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述电容测量单元被配置以在减少所述乳房的皮肤对所述电容的贡献时，测量所述乳房内部的电容。

22.如权利要求20所述的系统，其中所述电容测量单元被配置以基于从所述乳房的皮肤所采样的响应于施加到所述皮肤的电流的电压的相位来确定所述电容。

23.如权利要求22所述的系统，其中所述电容测量单元包括至少四个可连接至所述乳房的皮肤的电极。

24.如权利要求20所述的系统，进一步包括用于存储在之前母乳喂养时间段中所收集的历史数据的存储器介质，其中所述处理单元被配置以使用所述历史数据来修正所述相关。

25.如权利要求20所述的系统，进一步包括用于测量所述乳房的电阻的电阻测量单元，其中所述处理单元被配置以计算所述电阻和所述电容之间的相乘，其中所述乳量被与所述相乘相关。

26.如权利要求25所述的系统，其中所述处理单元被配置以基于所述母乳喂养之前所收集的校准数据来修正所述相乘。

27.如权利要求25所述的系统，其中在多个频率处测量所述电阻和所述电容，其中对对所述多个频率的每个进行所述相乘，并且其中所述乳量被与至少两个相乘的组合相关。

28.如权利要求20所述的系统，其中所述处理单元被配置以减去所述乳房的皮肤对所述电容的贡献。

29.如权利要求28所述的系统，其中所述电容测量单元包括被配置以测量所述皮肤的所述贡献的皮肤电容测量电路，以及被配置以测量所述乳房的总电容的总的电容测量电路。

30.如权利要求28所述的系统，进一步包括用于测量所述皮肤厚度的皮肤厚度测量装置，其中所述处理单元被配置以基于所述厚度估算所述皮肤对所述电容的贡献。

31.如权利要求20所述的系统，其中所述电容测量单元被配置以在与所述乳房的所述皮肤电隔离时测量所述电容。

32.如权利要求20所述的系统，其中所述电容测量单元包括选自于由电容桥、LCR表和振荡频率测量装置组成的集合中的至少一个装置。

33.如权利要求20所述的系统，其中在小于100MHz的频率处测量所述电容。

34.如权利要求20所述的系统，其中经由多个电极来测量所述电容，并且其中所述系统包括用于使用至少一个复用周期使得在所述复用周期的不同子周期处不同的电极组被用于测量所述电容的控制器。

35.如权利要求34所述的系统，其中所述处理单元被配置以使用在所述至少一个复用周期期间所测量的电容值以便确定在将来的时间段中所述乳房上的电容测量位置。

36.如权利要求34所述的系统，其中所述处理单元被配置以分析在所述至少一个复用周期期间所测量的电容值以便将在乳房中不同深度处的测量灵敏性区分开。

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