CN102551712A - 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 - Google Patents
基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102551712A CN102551712A CN2011103620144A CN201110362014A CN102551712A CN 102551712 A CN102551712 A CN 102551712A CN 2011103620144 A CN2011103620144 A CN 2011103620144A CN 201110362014 A CN201110362014 A CN 201110362014A CN 102551712 A CN102551712 A CN 102551712A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- data
- fitting coefficient
- curve
- fitting
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法，方法包括：a、通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极，采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理；b、实时搜索采集过程中数据阻抗幅值最大点；c、按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型，拟合后计算出每段采样曲线的拟合系数；d、建立拟合曲线，计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿。本发明装置操作更安全方便、抗干扰效果好、能清晰准确显示测量数据。
Description
本发明要求之前向中国专利局申请的发明名称为《基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法》，申请日为2011年6月13日，申请号为201110156918.1的优先权，申请人为广州安德生物科技有限公司。
技术领域
本发明涉及一种医疗检测装置，尤其涉及一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法。
背景技术
目前检测患者膀胱状况的方法多采用的是超声波技术，其超声波仪器笨重、昂贵，不方便随身携带。对于像患肾炎、膀胱炎、尿失禁的患者，以及不能感知膀胱尿量的患者，需要实时监控膀胱尿量多少，及时提醒患者排尿，才能预防积尿过多或者排尿不尽引发的并发症；或及时将患者测试数据发给远端的监控平台，供医生诊断。目前的膀胱尿量检测方法及装置都无法满足上述要求。
生物电阻抗技术利用了生物组织及器官的电特性提取人体生理与病理信息的无创检测技术。人体组织与器官具有独特的电特性，组织与器官的状态或功能变化将伴随相应的电特性改变。比如利用膀胱的状态变化与生物电阻抗的关系对器官状态进行预测，现有测量方法和装置都无法清晰准确根据测量数据，寻找到合适的报警点，及时提示患者排尿。
发明内容
本发明是提供一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法，通过实验数据模型建立膀胱在积尿过程中容积和人体电阻抗变化关系，开发出利用人体电阻抗值提供膀胱排尿的报警监测装置。其操作更安全方便、抗干扰效果好、能清晰准确帮助患者在膀胱尿量过多时提醒患者及时排尿。
本发明实施例提供了一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法，包括步骤：
a、通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极，采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理；
b、按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；
c、选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
进一步，所述步骤a之后还包括步骤a1：
搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
进一步，所述步骤b：
在将每段采样数据曲线做二次多项式拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，求出每段采样数据曲线的拟合系数。
需要说明的是，在将每段采样数据曲线做线性拟合运算时，其拟合模型也可为一次多项式函数模型，此时拟合系数a1＝0，其它判断方法类似二次多项式函数模型。
进一步，所述步骤c中：
通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据拟合系数a1、a2、b，变化过程的拟合曲线；分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿，所述报警阈值的设定存在个体差异性，需因不同人测量的情况对所述阈值进行实时调整。
进一步，所述步骤a中：
采用四极法测量患者靠近膀胱部位人体电阻抗值，具体将一对激励电极固定在小腹下端对应膀胱的投影位置，即两激励电极分别设在肚脐下端与两侧胯骨的附近，另一对信号测量电极置于两激励电极之间的适当位置。
本发明实施例提供了一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置包括测试电极、发射器、接收器和上位PC机，其中
所述发射器，用于通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极输入电流激励；
所述接收器，用于采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理，并用于报警提示排尿；
所述上位PC机，用于按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
进一步，所述上位PC机包括搜索模块，用于搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
进一步，所述上位PC机包括二次多项式拟合模型建立模块，用于在将每段采样数据曲线做二次多项式拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，求出每段采样数据曲线的拟合系数。
进一步，所述上位PC机，还用于通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据拟合系数a1、a2、b变化过程的拟合曲线；分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿。
进一步，所述发射器和接收器组合安装在同一主控板上，所述主控板包括电源模块、幅值/相位测量模块、测量信号调理模块、中频正弦信号发生模块、压控恒流源模块、主控模块，其中所述主控模块通过RS232端口与上位PC机进行数据通讯。
本发明实施例提供基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法，通过改进的硬件模块和特殊算法，能将不同年龄、性别、体质的人的测量数据进行统一处理，有效排除了生理活动的干扰、工频干扰、呼吸阻抗等影响，抗干扰效果好，能清晰准确显示测量数据，其操作更安全方便，快速判断出合适的报警点，提示患者及时排尿，以及提示医护人员协助患者及时排尿。通过这样实时监控报警，能很好预防积尿过多或者排尿不尽引发的并发症。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法的流程图。
图2是本发明实施例二提供的基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法的流程图。
图3是本发明实施例中测试电极的佩戴示意图。
图4是本发明实施例中采样数据比较图。
图5是本发明实施例中建立拟合曲线示意图。
图6是本发明实施例中的基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置的主控板硬件原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明通过实验过程可得，膀胱内尿量容积的变化过程与阻抗幅值具有很强的相关性，膀胱测量生物电阻抗遇到的最大问题是呼吸阻抗的影响及膀胱是否进入排空状态，由于实验模型参数是基于膀胱排空的积尿过程，所以实验中需要保证膀胱排空这一条件，为了保证此条件成立，同时根据膀胱尿量和阻抗的线性关系，在本发明算法中加入寻求阻抗最大的过程作为其相似条件，因为这个条件能保证不同情况下的测试者测试状态的统一性；继而，利用测量的阻抗幅值最大值点时刻作为计算膀胱积尿过程的起始点，算法中为了克服呼吸的阻抗干扰采用了截至频率较低的低通滤波器来滤除此噪声；结合膀胱尿量与阻抗的模型，我们采用了分段加窗进行多项式拟合，通过提出拟合曲线的拟合系数作为特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。需要说明的是，拟合系数的变化程度与人体电阻抗幅值相角的变化程度相关联，人体电阻抗幅值相角的变化程度也可作为判断报警点的条件之一，可参照拟合系数a1和b的方式，为人体电阻抗幅值相角的变化程度设立阈值来判断。
如图1所示，本发明实施例一提供了一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法，包括：
步骤101、通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极，采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理；
步骤103、按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；
步骤104、选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
具体的，作为进一步改进的实施方式，如图2所示，本发明实施例二提供了一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法，包括：
步骤101、通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极，采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理。
测试前先将电极带与患者身上，可采用四极法测量人体电阻抗，电极分别是IR、IL、VR、VL，四个电极所贴的位置按照图3所示。采用四极法测量患者膀胱电阻抗值，具体将一对激励电极IR、IL固定在小腹下端对应膀胱的投影位置，即两激励电极分别设在肚脐下端两侧胯骨的附近，另一对信号测量电极置于两激励电极之间的适当位置。启动发射器提供1-5mA稳定的电流激励输入待测患者，由测量电极接收得到待测对象的电阻抗幅值数据，采集原始阻抗信号，对信号进行滤波、降噪，模拟数字转换处理。
步骤102：搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
由于在采集过程中电极和硬件电路需要一段稳定时间，所以在本发明的监测过程算法中增加一个搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点步骤，此步骤可更好保证整个算法的有效性，排除杂乱数据干扰。
图4的上半部分图表为滤波前采集的原始阻抗测量数据；图4的下半部分图表为通过步骤102滤波处理后的阻抗测量数据。横坐标表示时间，以秒作为单位，纵坐标表示为阻抗值，以欧姆为单位。监测装置由正弦波发生模块通过压控恒流源提供1-5mA稳定的电流激励输入待测对象；由测量电极获取待测对象的电抗信号经信号后送入幅值/相位测量模块，得到待测对象的阻抗幅值数据。由于电极贴在人体腹部下表面，不免会受生理活动的干扰，同时电源模块在供电过程中可能出现工频干扰，使得原始数据的采集过程中混有呼吸阻抗影响，同时可能伴有偶尔的电极接触问题产生的阻抗过载现象，所以对图4的上半部分图表数据的处理过程中采用了低通滤波器和去极值处理方法，滤波器可采用切比雪夫低通滤波器，阶数可为3阶。同时将高于100欧姆的数据均取其前一时刻的数据来代替，目的是减少干扰，使采样曲线更平滑。
步骤103、按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数。
根据对图4的下半部分图表进行二次多项式分段拟合，在将每段采样数据曲线做拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，分析每段采样数据曲线的拟合系数a1、a2、b，得到拟合系数a1、a2、b随时间的变化过程。
需要说明的是，在将每段采样数据曲线做线性拟合运算时，其拟合模型也可为一次多项式函数模型，此时拟合系数a1＝0，其它判断方法类似二次多项式函数模型。
步骤104、选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据拟合系数a1、a2、b变化过程的拟合曲线。计算拟合曲线的特征，例如曲率、斜率、局部极小值点等。
选择分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿，所述报警阈值的设定存在个体差异性，需因不同人测量的情况对所述阈值进行实时调整。
将每段采样曲线计算出来的拟合系数a2绘成拟合曲线，a2值可表示为每段采样曲线的斜率。图5中横坐标表示将图4的下半部分图表采样曲线分成若干段的段数，纵坐标表示采样曲线的拟合系数a2。图5中的每个小圆点对应每段采样曲线计算出来的拟合系数a2，分段的依据是根据膀胱在医学理论上每分钟6ml的容量计算，按照3分钟大约18ml的容量阻抗变化过程为有效数据进行分段，并采用最小二乘拟合运算。分段时间也可以根据需要设定，在积尿的过程中，分段时间可以改变，例如在刚刚开始积尿过程中时间段可以选取长一些，采样率低一些，随着时间的变化，时间段可以选的短一些，采样率高一些。本算法主要抓住膀胱在积尿过程中不同时间段的拟合系数a2变化为主要参考点，在拟合曲线上的每一个极值点都揭示了膀胱积尿过程膀胱顺应性的变化。参考极值点(即拟合曲线的特征)能掌握膀胱积尿过程的状态变化，同时限制局部极小值点的值(即a2值)须小于零，同时结合拟合系数a1和拟合系数b的变化量，通过各自设定一个报警阈值来判断所述变化量，报警阈值的设定主要根据实验结果而定的，例如在多次膀胱排空充盈试验中，报警的拟合系数a1和b变化量在膀胱从排空到充盈平均变化分别为0.1和0.8，且每次排出时的尿量均为300ml左右，则认为0.1是拟合系数a1的报警阈值，0.8是拟合系数b的报警阈值。
当前拟合系数a1和b变化量达到或超过所设报警阈值时，且拟合系数a2出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2小于零时，同时满足上述条件就确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿。图5中的点F表示按照上述原理寻找到的拟合曲线上符合条件的报警点，提示患者开始排尿。报警阈值的设定存在个体差异性，需因不同人测量的情况对所述阈值进行调整。
本发明实施例还提供一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，包括测试电极、发射器、接收器和上位PC机，其中：
所述发射器，用于通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极输入电流激励；
所述接收器，用于采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理，并用于报警提示排尿；
所述上位PC机，用于按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
所述上位PC机包括搜索模块，用于搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
所述上位PC机包括二次多项式拟合模型建立模块，用于在将每段采样数据曲线做二次多项式拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，求出每段采样数据曲线的拟合系数。
所述上位PC机，还用于通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据拟合系数a1、a2、b变化过程的拟合曲线；分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿。
如图6所示，所述发射器和接收器组合安装在同一主控板上，所述主控板包括电源模块、幅值/相位测量模块、测量信号调理模块、中频正弦信号发生模块、压控恒流源模块、主控模块，其中所述主控模块通过RS232端口与上位PC机进行数据通讯。
中频正弦波发生模块可以产生1kHz-500kHz正弦波电压信号，通过压控恒流源提供1-5mA稳定的电流激励输入待测对象；由测量电极获取待测对象的电抗信号经信号调理单元后送入幅值/相位测量模块，得到待测对象的幅值与相位数据，接着送入主控模块完成模拟数字转换及初步滤波后，通过RS232与上位PC机通讯。上位PC机经过上述算法获得当前待测对象的具体数值，进行实时监控报警。
本发明实施例提供的基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法，通过改进的硬件模块和特殊算法，能将不同年龄、性别、体质的人的测量数据进行统一处理，有效排除了生理活动的干扰、工频干扰、呼吸阻抗等影响，抗干扰效果好，能清晰准确显示测量数据，其操作更安全方便，提示患者及时排尿，以及提示医护人员协助患者及时排尿。这样实时监控报警，能很好预防积尿过多或者排尿不尽引发的并发症。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。需要说明的是，采用本发明的方法和测量装置还可测量脂肪厚度，腹腔积水病情，肺水肿病情，胃部滞留的食物情况等等，这些都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.基于生物电阻抗的非侵入式排尿监测方法，其特征在于，包括步骤：
a、通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极，采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理；
b、按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；
c、选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a之后还包括步骤a1：
搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b：
在将每段采样数据曲线做二次多项式拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，分析每段采样数据曲线的拟合系数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤c中：
通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据曲线拟合系数a1、a2、b变化过程的拟合曲线；分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿，所述报警阈值的设定存在个体差异性，需因不同人测量的情况对所述阈值进行实时调整。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中：
采用四极法测量患者靠近膀胱部位人体电阻抗值，具体将一对激励电极固定在小腹下端对应膀胱的投影位置，即两激励电极分别设在肚脐下端与两侧胯骨的附近，另一对信号测量电极置于两激励电极之间的适当位置。
6.基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，其特征在于，包括测试电极、发射器、接收器和上位PC机，其中
所述发射器，用于通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极输入电流激励；
所述接收器，用于采集人体电阻抗数据，进行滤波、降噪、模拟数字转换处理，并用于报警提示排尿；
所述上位PC机，用于按照采样率和生理特点对采样数据曲线进行分段，将每段设定时间内的采样数据做多项式拟合运算，并统一建立一个数据多项式拟合模型：y＝a1xn+a2xn-1+...+b，a1、a2...b为拟合系数，拟合后计算出每段采样数据曲线的拟合系数；选择将每段采样数据曲线计算出来的拟合系数一起绘成拟合曲线，并计算拟合曲线的特征，最后根据拟合曲线的特征、拟合系数的变化程度判断患者膀胱积尿量是否达到报警点，如果是则自动报警，提示患者及时排尿，或通知医务人员。
7.根据权利要求6所述基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，其特征在于，所述上位PC机包括搜索模块，用于搜索采样过程中实时人体电阻抗幅值最大点，即将实时采样的人体电阻抗幅值最大值记录在寄存器中，每读入一个当前时刻新数据都与之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值进行比较，如果所述新数据大于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时就将当前时刻所述新数据取代之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值，数据重新开始写入，以前的数据都丢掉；如果所述新数据小于之前记录的所述人体电阻抗幅值最大值时，就继续读入数据，不做任何数据取代工作。
8.根据权利要求6所述基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，其特征在于，所述上位PC机包括二次多项式拟合模型建立模块，用于在将每段采样数据曲线做二次多项式拟合运算时，其拟合模型可为二次多项式函数模型：y＝a1x2+a2x+b，分析每段采样数据曲线的拟合系数。
9.根据权利要求6所述基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，其特征在于，所述上位PC机，还用于通过所述拟合模型进行拟合得到表示每段采样数据拟合系数a1、a2、b变化过程的拟合曲线；分析当前拟合系数a1和b的变化量，分别设定拟合系数a1的报警阈值和拟合系数b的报警阈值，当判断拟合系数a1和b变化量分别达到或超过各自所述报警阈值，且表示拟合系数a2变化过程的的拟合曲线出现局部极小值点，同时局部极小值点处的a2值小于零时，则确定患者在积尿过程中到了应该排尿的时间点，应报警提示排尿。
10.根据权利要求6所述基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置，其特征在于，所述发射器和接收器组合安装在同一主控板上，所述主控板包括电源模块、幅值/相位测量模块、测量信号调理模块、中频正弦信号发生模块、压控恒流源模块、主控模块，其中所述主控模块通过RS232端口与上位PC机进行数据通讯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201110362014 CN102551712B (zh) | 2011-06-13 | 2011-11-15 | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110156918 | 2011-06-13 | ||
| CN201110156918.1 | 2011-06-13 | ||
| CN 201110362014 CN102551712B (zh) | 2011-06-13 | 2011-11-15 | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102551712A true CN102551712A (zh) | 2012-07-11 |
| CN102551712B CN102551712B (zh) | 2013-11-06 |
Family
ID=46399290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201110362014 Expired - Fee Related CN102551712B (zh) | 2011-06-13 | 2011-11-15 | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102551712B (zh) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102961152A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 中山大学 | 低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法 |
| CN103126672A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-05 | 中山大学 | 基于生物电阻抗的膀胱积尿实时监测方法及装置 |
| CN103340639A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-09 | 中山大学 | 一种基于生物电阻抗的急迫性尿失禁识别方法 |
| CN103445770A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-18 | 中山大学 | 排尿感知检测方法及装置 |
| CN103598886A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 中山大学 | 基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法 |
| CN103610463A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 中山大学 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
| CN104605850A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中山大学 | 一种基于电阻抗断层成像技术的膀胱尿量实时监测装置和方法 |
| CN105745641A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-07-06 | 华为技术有限公司 | 一种曲线拟合电路、模拟预失真器和射频信号发射机 |
| CN105982672A (zh) * | 2015-03-04 | 2016-10-05 | 宽仕工业股份有限公司 | 肌肤检测方法与肌肤检测装置 |
| CN107320102A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 广州安德生物科技有限公司 | 一种基于预测模型的膀胱排尿时间提醒方法及评估装置 |
| CN107743378A (zh) * | 2015-05-06 | 2018-02-27 | 爱尔兰国立高威大学 | 对尿液的回流的非侵入式检测 |
| CN109247937A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 三星电子株式会社 | 生物处理器、生物信号检测系统和生物处理器的操作方法 |
| CN110151204A (zh) * | 2019-06-23 | 2019-08-23 | 复旦大学 | 可穿戴非侵入式膀胱容量监测报警装置 |
| CN110811650A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-21 | 广东工业大学 | 一种排尿预测方法及装置 |
| CN113081499A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-09 | 百润(中国)有限公司 | 一种智能护理成人纸尿裤 |
| CN113639816A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-11-12 | 燕山大学 | 非侵入式的容器内液位高度监测方法及实现所述方法的系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000097937A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 尿中排泄クレアチニン量及び尿中成分測定方法、並びに装置 |
| US20040167423A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-08-26 | Luana Pillon | RXc graph and RXc Z-score graph methods |
| CN1578642A (zh) * | 2001-10-30 | 2005-02-09 | 慕诺医疗行业同业工商事故保险联合会 | 用于检测膀胱功能病理性损伤的设备 |
| EP1712179A2 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | Tanita Corporation | Trunk visceral fat measuring method and apparatus |
| CN101940469A (zh) * | 2010-06-29 | 2011-01-12 | 中山大学 | 一种便携式膀胱尿量检测方法及装置 |
-
2011
- 2011-11-15 CN CN 201110362014 patent/CN102551712B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000097937A (ja) * | 1998-07-22 | 2000-04-07 | Sekisui Chem Co Ltd | 尿中排泄クレアチニン量及び尿中成分測定方法、並びに装置 |
| CN1578642A (zh) * | 2001-10-30 | 2005-02-09 | 慕诺医疗行业同业工商事故保险联合会 | 用于检测膀胱功能病理性损伤的设备 |
| US20040167423A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-08-26 | Luana Pillon | RXc graph and RXc Z-score graph methods |
| EP1712179A2 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | Tanita Corporation | Trunk visceral fat measuring method and apparatus |
| CN101940469A (zh) * | 2010-06-29 | 2011-01-12 | 中山大学 | 一种便携式膀胱尿量检测方法及装置 |
Cited By (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014067248A1 (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-08 | 中山大学 | 低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法 |
| CN102961152B (zh) * | 2012-11-01 | 2015-12-02 | 中山大学 | 低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法 |
| CN102961152A (zh) * | 2012-11-01 | 2013-03-13 | 中山大学 | 低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法 |
| WO2014139143A1 (zh) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | 中山大学 | 基于生物电阻抗的膀胱积尿实时监测方法及装置 |
| CN103126672A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-06-05 | 中山大学 | 基于生物电阻抗的膀胱积尿实时监测方法及装置 |
| CN103126672B (zh) * | 2013-03-13 | 2015-04-22 | 中山大学 | 基于生物电阻抗的膀胱积尿实时监测方法及装置 |
| CN103340639A (zh) * | 2013-07-26 | 2013-10-09 | 中山大学 | 一种基于生物电阻抗的急迫性尿失禁识别方法 |
| WO2015010366A1 (zh) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 中山大学 | 一种基于生物电阻抗的急迫性尿失禁识别方法 |
| CN103445770A (zh) * | 2013-09-02 | 2013-12-18 | 中山大学 | 排尿感知检测方法及装置 |
| WO2015027544A1 (zh) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | 中山大学 | 排尿感知检测方法及装置 |
| CN103610463A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-03-05 | 中山大学 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
| CN103598886A (zh) * | 2013-11-28 | 2014-02-26 | 中山大学 | 基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法 |
| CN103598886B (zh) * | 2013-11-28 | 2015-10-28 | 中山大学 | 基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法 |
| CN103610463B (zh) * | 2013-11-28 | 2015-12-02 | 中山大学 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
| CN105745641B (zh) * | 2014-10-31 | 2019-02-19 | 华为技术有限公司 | 一种曲线拟合电路、模拟预失真器和射频信号发射机 |
| US10141896B2 (en) | 2014-10-31 | 2018-11-27 | Huawei Technologies Co., Ltd | Curve fitting circuit, analog predistorter, and radio frequency signal transmitter |
| CN105745641A (zh) * | 2014-10-31 | 2016-07-06 | 华为技术有限公司 | 一种曲线拟合电路、模拟预失真器和射频信号发射机 |
| CN104605850B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-08-01 | 中山大学 | 一种基于电阻抗断层成像技术的膀胱尿量实时监测装置和方法 |
| CN104605850A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 中山大学 | 一种基于电阻抗断层成像技术的膀胱尿量实时监测装置和方法 |
| CN105982672B (zh) * | 2015-03-04 | 2021-07-06 | 林芳仪 | 肌肤检测方法与肌肤检测装置 |
| CN105982672A (zh) * | 2015-03-04 | 2016-10-05 | 宽仕工业股份有限公司 | 肌肤检测方法与肌肤检测装置 |
| CN107743378A (zh) * | 2015-05-06 | 2018-02-27 | 爱尔兰国立高威大学 | 对尿液的回流的非侵入式检测 |
| CN107743378B (zh) * | 2015-05-06 | 2020-10-20 | 爱尔兰国立高威大学 | 对尿液的回流的非侵入式检测 |
| CN109247937A (zh) * | 2017-07-13 | 2019-01-22 | 三星电子株式会社 | 生物处理器、生物信号检测系统和生物处理器的操作方法 |
| CN109247937B (zh) * | 2017-07-13 | 2023-11-24 | 三星电子株式会社 | 生物处理器、生物信号检测系统和生物处理器的操作方法 |
| CN107320102A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-11-07 | 广州安德生物科技有限公司 | 一种基于预测模型的膀胱排尿时间提醒方法及评估装置 |
| CN110151204A (zh) * | 2019-06-23 | 2019-08-23 | 复旦大学 | 可穿戴非侵入式膀胱容量监测报警装置 |
| CN110811650B (zh) * | 2019-10-29 | 2022-05-20 | 广东工业大学 | 一种排尿预测方法及装置 |
| CN110811650A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-21 | 广东工业大学 | 一种排尿预测方法及装置 |
| CN113081499A (zh) * | 2021-04-07 | 2021-07-09 | 百润(中国)有限公司 | 一种智能护理成人纸尿裤 |
| CN113639816A (zh) * | 2021-07-06 | 2021-11-12 | 燕山大学 | 非侵入式的容器内液位高度监测方法及实现所述方法的系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102551712B (zh) | 2013-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102551712B (zh) | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 | |
| CN102961152B (zh) | 低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法 | |
| CN103598886B (zh) | 基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法 | |
| CN103126672B (zh) | 基于生物电阻抗的膀胱积尿实时监测方法及装置 | |
| CN101940469B (zh) | 一种便携式膀胱尿量检测装置 | |
| CA2638958C (en) | A method and device for measuring tissue oedema | |
| US20190295729A1 (en) | Universal non-invasive blood glucose estimation method based on time series analysis | |
| CN104605850B (zh) | 一种基于电阻抗断层成像技术的膀胱尿量实时监测装置和方法 | |
| CN104545912A (zh) | 一种心肺阻抗的测量方法及装置 | |
| CN103445770B (zh) | 排尿感知检测方法及装置 | |
| CN106768245A (zh) | 一种脂肪秤智能匹配用户方法 | |
| Li et al. | Design of a noninvasive bladder urinary volume monitoring system based on bio-impedance | |
| CN103713018A (zh) | 注水肉快速检测方法 | |
| CN103976737A (zh) | 一种左右肺呼吸阻抗相关性分析方法及系统 | |
| CN203688491U (zh) | 注水肉快速检测仪 | |
| CN106343973B (zh) | 一种人体体征检测装置 | |
| CN107320102A (zh) | 一种基于预测模型的膀胱排尿时间提醒方法及评估装置 | |
| CN103222864B (zh) | 一种自适应心电检测方法及其监控系统 | |
| CN103340639A (zh) | 一种基于生物电阻抗的急迫性尿失禁识别方法 | |
| CN209770372U (zh) | 一种细胞外液电阻抗和总体水分电阻抗的测量装置 | |
| CN205215226U (zh) | 生物谐和度检测装置 | |
| CN103340626A (zh) | 一种基于生物阻抗评估人体四肢水肿的装置及其使用方法 | |
| CN105373709B (zh) | 一种基于蓝牙的健康服务系统 | |
| KR101330802B1 (ko) | 휴대용 자가 후두 진단 시스템 | |
| CN208048715U (zh) | 一种球囊形态高频动态检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20131106 Termination date: 20181115 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |