CN103610463A - 一种尿液电导率动态监测装置及方法 - Google Patents
一种尿液电导率动态监测装置及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103610463A CN103610463A CN201310614714.7A CN201310614714A CN103610463A CN 103610463 A CN103610463 A CN 103610463A CN 201310614714 A CN201310614714 A CN 201310614714A CN 103610463 A CN103610463 A CN 103610463A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- computer
- electrical conductivity
- measurement
- signal
- 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
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title abstract 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 40
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000002593 electrical impedance tomography Methods 0.000 description 4
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 208000017169 kidney disease Diseases 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 206010019280 Heart failures Diseases 0.000 description 1
- 208000000913 Kidney Calculi Diseases 0.000 description 1
- 206010029148 Nephrolithiasis Diseases 0.000 description 1
- 208000001647 Renal Insufficiency Diseases 0.000 description 1
- 206010041277 Sodium retention Diseases 0.000 description 1
- 206010046543 Urinary incontinence Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 201000006370 kidney failure Diseases 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 208000020431 spinal cord injury Diseases 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
Abstract
一种尿液电导率动态监测装置及方法,包括计算机、激励模块、驱动模块、测量模块、信号采集调理模块和若干个电极,其中激励模块主要产生恒流正弦波输出信号,驱动模块和测量模块主要由多路开关构成,多路开关通过计算机指令控制激励电极对和测量电极对的选取,信号调理模块对测量模块输出的信号进行放大处理并对其进行直流转换,得到直流信号送入采集模块,采集模块对输入的信号再进行模数转换,输出数字信号至计算机。本发明将尿液电导率的变化以二维图像的形式表示出来,实现了对尿液电导率的连续动态监测。
Description
技术领域
本发明涉及一种尿液电导率动态监测装置,以及利用该装置动态监测尿液电导率的方法。
背景技术
在临床观察和实验中得知,尿液电导率能够反映肾脏的浓缩和稀释功能。一些肾脏病变(如肾衰竭、肾结石等)将导致肾脏浓缩和稀释功能改变;对于某些肾脏疾病(如老年心力衰竭导致的水钠潴留)的治疗过程中,医生需要连续监测尿液电导率以便控制用药量,以达到更好的治疗效果。另外,尿失禁、脊髓损伤等各种原因导致尿意缺失的患者需要各种辅助手段帮助排尿。在上述背景下,对尿液电导率进行实时连续监测就变的很有必要。限于目前医疗设备中没有相关的实时监测设备,现在临床上对尿液电导率的测定都是采取先对尿液取样,然后通过尿液分析仪进行体外分析的方法。这种方法一方面检验等待时间长,另一方面也没办法对尿液电导率进行连续动态监测,影响治疗效果。
电阻抗断层成像(EIT)技术,具有无损伤、功能成像和医学图像监护三大突出优势,因此在医学上正得到越来越广泛的应用。它以生物体内电阻抗的分布或变化为成像目标,通过对生物体外加一定的安全激励电流,测得生物体表面电压信号来重构生物体的阻抗分布。由于生物组织阻抗特性差别显著,因而电阻抗成像结果明显。因此,可以将电阻抗断层成像技术应用到膀胱进行二维彩色成像,建立针对膀胱的动态监护系统,分析膀胱积尿过程中尿液电导率的变化。
发明内容
本发明的目的在于针对上述存在问题和不足,提供一种简单可靠、可对尿液电导率进行连续动态监测的装置,并提出了利用该装置对尿液电导率进行动态监测的方法。
本发明的技术方案是这样实现的:
本发明所述的尿液电导率动态监测装置,其特点是包括计算机、激励模块、驱动模块、测量模块、信号采集调理模块和若干个电极,其中所述激励模块在计算机的控制下主要用于产生恒流正弦波输出信号且产生的恒流正弦波输出信号的频率及幅值可调,所述驱动模块通过计算机指令的控制从若干个电极中选取一对电极作为激励电极,同时所述测量模块通过计算机指令的控制从剩下的电极中选取一对电极作为测量电极,所述信号采集调理模块中的信号调理模块对测量模块输出的信号进行放大处理并对其进行直流转换并将得到的直流信号送入信号采集调理模块中的采集模块,所述采集模块对输入的信号再进行模数转换后将转换得到的数字信号传送给计算机。
其中,上述驱动模块和测量模块各由两个32通道多路开关组成,且每个32通道多路开关均可执行32选1功能。
上述信号采集调理模块包括有两个仪表运算放大器和一个直流转换器。
本发明所述的尿液电导率动态监测方法,其特点是包括如下步骤:
A、在一条有弹性的环形腰带上均匀地环设32个电极;
B、将环形腰带系于被测对象的膀胱所在部位;
C、开启装置进行测量;
测量时,通过计算机控制驱动模块从32个电极中指定一对电极作为激励电极并通过激励电极给被测对象施加一个安全激励电流,同时通过计算机控制测量模块从剩下的电极中指定一对电极作为测量电极并通过测量电极将获得的电压信号经测量模块送入信号采集调理模块,并经信号采集调理模块处理后传送给计算机,且该装置是每间隔1分钟采集一次数据送入计算机;
D、通过计算机分析采集到的数据,计算出目标区域内的电阻率分布,并最终以二维动态图像的形式显示出来。
本发明的有益效果是:将电阻抗断层成像技术应用于膀胱,能够以动态图像的方式,直观、定量地显示膀胱中尿液电导率的变化情况,克服了现有技术不能对尿液电导率进行动态监测的弊端;同时,电阻抗断层成像作为一种廉价的无损伤监测技术,无毒无害,可以对病人进行长期、连续监护,具有很好的市场应用前景。
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明所述环形腰带的结构示意图。
图3是本发明所述激励模块和测量模块的结构框图
图4是本发明所述信号采集调理模块的结构框图。
具体实施方式
如图1-图4所示,本发明所述的尿液电导率动态监测装置,包括计算机、激励模块、驱动模块、测量模块、信号采集调理模块和若干个电极。其中,激励模块主要产生恒流正弦波输出信号,频率在10-100kHz范围内,幅值为1-5mA,并且频率及幅值可调。驱动模块和测量模块主要由多路开关构成,多路开关通过计算机指令控制一对激励电极和一对测量电极的选取。信号采集调理模块中的信号调理模块接收到测量模块输出的信号后,对信号进行放大处理并对其进行直流转换,得到的直流信号送入信号采集调理模块中的采集模块。采集模块对输入的信号再进行模数转换后输出数字信号至计算机,供计算机做数值分析和图像重建用。
如图2所示,是将本发明所述的电极安装到一环形腰带上的结构示意图。该环形腰带由带弹性的柔性材料制成,在该环形腰带的表面均匀地环设有32个电极,32个电极组成一个环形阵列。
如图3所示,是本发明所述激励模块和测量模块的原理结构框图。激励模块和测量模块分别由两个完全相同的32通道多路开关构成,每个多路开关执行32选1功能。在计算机控制信号作用下,作为激励模块的两个32通道多路开关选通图2所示环形腰带上的一对电极作为激励电极,通过该激励电极对向被测对象注入激励电流;作为测量模块的两个32通道多路开关选通一对电极作为测量电极,信号经测量电极流出,到达信号采集调理模块。
信号采集调理模块还包括有两个仪表运算放大器和一个直流转换器。如图4所示,是本发明所述信号采集调理模块的原理结构框图。从测量模块出来的电压信号经前端二级运算放大电路的放大后,被送入交流转直流电路并被转换成直流信号,最后进入采集模块。采集模块对输入的信号再进行A/D转换,输出数字信号至计算机。
使用本发明对尿液电导率动态监测的方法如下:
首先,在一条有弹性的环形腰带上均匀地环设32个电极;
然后,将环形腰带系于被测对象的膀胱所在部位;
然后,开启装置进行测量;
测量时,通过计算机控制驱动模块从32个电极中指定一对电极作为激励电极并通过激励电极给被测对象施加一个安全激励电流,同时通过计算机控制测量模块从剩下的电极中指定一对电极作为测量电极并通过测量电极将获得的电压信号经测量模块送入信号采集调理模块,并经信号采集调理模块处理后传送给计算机,且该装置是每间隔1分钟采集一次数据送入计算机;
最后,通过计算机分析采集到的数据,计算出目标区域内的电阻率分布,并最终以二维动态图像的形式显示出来。
Claims (4)
1.一种尿液电导率动态监测装置,其特征在于包括计算机、激励模块、驱动模块、测量模块、信号采集调理模块和若干个电极,其中所述激励模块在计算机的控制下主要用于产生恒流正弦波输出信号且产生的恒流正弦波输出信号的频率及幅值可调,所述驱动模块通过计算机指令的控制从若干个电极中选取一对电极作为激励电极,同时所述测量模块通过计算机指令的控制从剩下的电极中选取一对电极作为测量电极,所述信号采集调理模块中的信号调理模块对测量模块输出的信号进行放大处理并对其进行直流转换并将得到的直流信号送入信号采集调理模块中的采集模块,所述采集模块对输入的信号再进行模数转换后将转换得到的数字信号传送给计算机。
2.根据权利要求1所述的尿液电导率动态监测装置,其特征在于上述驱动模块和测量模块各由两个32通道多路开关组成,且每个32通道多路开关均可执行32选1功能。
3.根据权利要求1所述的尿液电导率动态监测装置,其特征在于上述信号采集调理模块包括有两个仪表运算放大器和一个直流转换器。
4.一种利用上述任一权利要求所述的尿液电导率动态监测装置来动态监测尿液电导率的方法,其特征在于包括如下步骤:
A、在一条有弹性的环形腰带上均匀地环设32个电极;
B、将环形腰带系于被测对象的膀胱所在部位;
C、开启装置进行测量;
测量时,通过计算机控制驱动模块从32个电极中指定一对电极作为激励电极并通过激励电极给被测对象施加一个安全激励电流,同时通过计算机控制测量模块从剩下的电极中指定一对电极作为测量电极并通过测量电极将获得的电压信号经测量模块送入信号采集调理模块,并经信号采集调理模块处理后传送给计算机,且该装置是每间隔1分钟采集一次数据送入计算机;
D、通过计算机分析采集到的数据,计算出目标区域内的电阻率分布,并最终以二维动态图像的形式显示出来。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310614714.7A CN103610463B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310614714.7A CN103610463B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103610463A true CN103610463A (zh) | 2014-03-05 |
CN103610463B CN103610463B (zh) | 2015-12-02 |
Family
ID=50161200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310614714.7A Expired - Fee Related CN103610463B (zh) | 2013-11-28 | 2013-11-28 | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103610463B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104983422A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-21 | 南京邮电大学 | 一种32电极电阻抗成像装置 |
CN105030237A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种脊髓损伤定位装置 |
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 |
CN109498013A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-22 | 北京航空航天大学 | 基于单层eit电极边缘效应的膀胱体积测量方法 |
CN110859636A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-06 | 北京航空航天大学 | 一种对尿液电导率不敏感的动态膀胱体积测量方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2626431Y (zh) * | 2003-07-03 | 2004-07-21 | 李江 | 便携式液晶显示人体阻抗平衡分析仪 |
CN2654035Y (zh) * | 2003-07-03 | 2004-11-10 | 李江 | 通用串行总线接口人体阻抗检测仪 |
CN1658790A (zh) * | 2002-06-12 | 2005-08-24 | 雅芒股份有限公司 | 显示身体的骨量、水分量与/或肌肉量的装置 |
CN101194834A (zh) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | 重庆博恩富克医疗设备有限公司 | 一种生物电阻抗测量方法及测量装置 |
CN101484068A (zh) * | 2006-07-05 | 2009-07-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 可穿戴式血压监测系统 |
CN101803917A (zh) * | 2010-03-29 | 2010-08-18 | 华中科技大学 | 一种生物电阻抗成像硬件系统 |
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 |
US20120035496A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-02-09 | Denison Timothy J | Bladder sensing using impedance and posture |
CN102551712A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-07-11 | 广州安德生物科技有限公司 | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 |
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 |
-
2013
- 2013-11-28 CN CN201310614714.7A patent/CN103610463B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1658790A (zh) * | 2002-06-12 | 2005-08-24 | 雅芒股份有限公司 | 显示身体的骨量、水分量与/或肌肉量的装置 |
CN2626431Y (zh) * | 2003-07-03 | 2004-07-21 | 李江 | 便携式液晶显示人体阻抗平衡分析仪 |
CN2654035Y (zh) * | 2003-07-03 | 2004-11-10 | 李江 | 通用串行总线接口人体阻抗检测仪 |
CN101484068A (zh) * | 2006-07-05 | 2009-07-15 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 可穿戴式血压监测系统 |
CN101194834A (zh) * | 2006-12-05 | 2008-06-11 | 重庆博恩富克医疗设备有限公司 | 一种生物电阻抗测量方法及测量装置 |
US20120035496A1 (en) * | 2009-04-24 | 2012-02-09 | Denison Timothy J | Bladder sensing using impedance and posture |
CN101803917A (zh) * | 2010-03-29 | 2010-08-18 | 华中科技大学 | 一种生物电阻抗成像硬件系统 |
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 |
CN102551712A (zh) * | 2011-06-13 | 2012-07-11 | 广州安德生物科技有限公司 | 基于生物电阻抗的非侵入式排尿报警装置及监测方法 |
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 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104983422A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-21 | 南京邮电大学 | 一种32电极电阻抗成像装置 |
CN105030237A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-11-11 | 中国科学院电工研究所 | 一种脊髓损伤定位装置 |
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 |
CN109498013A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-03-22 | 北京航空航天大学 | 基于单层eit电极边缘效应的膀胱体积测量方法 |
CN109498013B (zh) * | 2018-12-12 | 2020-10-09 | 北京航空航天大学 | 基于单层eit电极边缘效应的膀胱体积测量方法 |
CN110859636A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-03-06 | 北京航空航天大学 | 一种对尿液电导率不敏感的动态膀胱体积测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103610463B (zh) | 2015-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103610463B (zh) | 一种尿液电导率动态监测装置及方法 | |
CN103169458B (zh) | 生物信息采集、智能分析监测与生物信息复现系统 | |
CN100484468C (zh) | 一种高灵敏度的开放式磁感应成像测量装置 | |
CN103690166A (zh) | 一种基于pxi总线的呼吸过程三维电阻抗成像系统及其成像方法 | |
CN103584860A (zh) | 一种生物电阻抗成像装置 | |
CN105769182A (zh) | 脑电信号无线采集系统 | |
CN104939825A (zh) | 可穿戴式电阻抗断层成像胃动力信息提取装置及提取方法 | |
CN108714027A (zh) | 一种用于实时测量多路电极/头皮接触阻抗的装置及测量方法 | |
CN110279416A (zh) | 一种基于fpga的便携式电阻抗成像系统及其工作方法 | |
CN103169466B (zh) | 一种用于麻醉的痛觉监护系统及监护方法 | |
EP1377211B1 (de) | Verfahren und einrichtung zum erfassen von funktions- und stoffwechseldaten eines lebenden körpers | |
CN204744167U (zh) | 可穿戴式电阻抗断层成像胃动力信息提取装置 | |
Erickson et al. | Intsy: a low-cost, open-source, wireless multi-channel bioamplifier system | |
Li et al. | Robust electrical impedance tomography for biological application: a mini review | |
Mosquera et al. | Implementation of a low cost prototype for electrical impedance tomography based on the integrated circuit for body composition measurement AFE4300 | |
Martinez-Valdes et al. | Modulations in motor unit discharge are related to changes in fascicle length during isometric contractions | |
CN111134641A (zh) | 一种睡眠监测芯片系统及睡眠监测芯片 | |
CN105411606A (zh) | 一种医疗血氧饱和度测量系统 | |
CN102599907A (zh) | 基于网格位移模型的电阻抗断层成像方法 | |
Shi et al. | Design and implementation of a high-precision electrical impedance tomography data acquisition system for brain imaging | |
CN103340639A (zh) | 一种基于生物电阻抗的急迫性尿失禁识别方法 | |
Miao et al. | A new symmetric semi-parallel electrical impedance tomography (EIT) system-I: The design | |
CN102649003B (zh) | 基于肌电反馈刺激的恒流刺激电路 | |
CN217408828U (zh) | 基于NB-Iot的脑电数据采集系统 | |
CN201426730Y (zh) | 颅内压无创综合检测监护分析仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | 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 | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20151202 |