CN104546018A

CN104546018A - 电子排卵预测仪

Info

Publication number: CN104546018A
Application number: CN201410850211.4A
Authority: CN
Inventors: 王永利; 李锋晶; 张功萱; 蒋效会; 朱雪彤; 邵帅; 袁驰; 李延超; 范启鸿
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2015-04-29

Abstract

本发明公开了一种电子排卵预测仪，包括信息处理单元，处理仪器收集到的各种数据；传感单元，用以检测信息并将其发送到处理该信息的装置；指示单元，用以指示有卵子存在。所处理的信息包括：基础体温、晨尿中的E3G（雌酮-3-葡萄糖苷酸）和LH（促黄体激素）浓度。信息处理后，与有卵子存在的有关数据比较，若有卵子存在，光学显示器就发出信号，表示有卵子存在。本发明能快速有效地测出有没有卵子存在。

Description

电子排卵预测仪

技术领域

本发明涉及一种预测仪，具体说，涉及一种用电子的方法检测是否发生排卵的仪器。尤其指一种可通过检测受检者的基础体温、晨尿中的E3G(雌酮-3-葡萄糖苷酸)和LH(促黄体激素)浓度，以进行排卵检测的排卵预测仪。

背景技术

在现实社会中，有不孕症问题的夫妇需要最大限度的提高卵子受精的可能性。另一方面，有些夫妇则希望性交而不受孕。

对有不孕症的夫妇来说，极其重要的一点是确定排卵发生的时间，以便最大限度地提高受孕的可能性。排卵时，卵巢释放出一个卵子。这个卵子在大约12至24小时内具有受孕能力。受孕过程是精子使输卵管中的卵子受精发生的。然而，卵子在输卵管中的生存时间一般只有几个小时，即3至10小时，而精子在女性体中生存的时间可达48小时。因此，一个妇女想怀孕的话就必须要使精子和卵子在排卵之后的12至24小时内相作用。精子和卵子的存活时间如图7所示。

另一方面，对那些想通过监测女性排卵周期来实现家庭计划生育或最大限度地减少受孕可能性的夫妇来说，则可以测定一个月之中不可能受孕的那些天。因此，排卵周期即可影响不孕情况，也不影响计划生育。

对排卵时间是可以进行种种测试的。例如，一种测试是在一段时间内比较妇女的唾液与其阴道的PH值(酸碱度值)来预测排卵时间。通过比较妇女身体PH值得水平，可以科学地预测什么时候发生排卵。这种测试采用与目前周知的数定PH值类似的能精确测定溶液PH值的仪器。与此类此，有的测试是测定黄体素(luteinizing hormone)LH的水平。这些测试可以包括验尿或验血。黄体素是由糖蛋白组成的一种激素，获自脑垂体前叶，在女性体中刺激黄体的生成，并与促卵成熟的激素一起刺激孕酮的分泌。黄体素的水平在即将排卵之前骤增，在排卵之后下降。

预测何时排卵还可以根据基础体温上升达这个事实进行。还有第四种测试方法涉及子宫颈粘液的“羊齿状植物结晶(Ferning)”。最佳的受孕时间是在子宫颈粘液密度最大时。目前，医务人员结合骨盆检查能用显微镜检验附在载片上的粘液。“羊齿状植物结晶”的正常量在1-3的范围，当与“羊齿状植物结晶”有关的值4+时为最佳的受孕条件。

进行所有上述测试既费时又不便宜，而且需要医务人员协助。然而，要证实最佳条件确实存在，就得进行所有上述测试。而且结果必须是阳性的。

因此显然需要有一种能简单而快速地确定是否发生排卵的经改进的排卵预测仪。

目前没有根据基础体温、E3G(雌酮-3-葡萄糖苷酸)和LH(促黄体激素)浓度判断是否发生排卵的电子仪器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、便于使用因而能快速有效地测出有没有卵子存在的电子排卵预测仪。

实现本发明目的的技术方案为：一种电子排卵预测仪，包括信息处理单元、传感单元和指示单元，

传感单元用于收集信息数据，并将信息传输给信息处理单元；

信息处理单元采用感知器算法对收集的信息进行处理，并把处理后的结果传输给指示单元；

指示单元用于显示是否有卵子的存在。

本发明相较于普通的电子排卵预测仪，优点在于：(1)可以根据个人体质的不同，进行学习和自适应，更加的科学和人性化；(2)便于用硬件实现，用户携带和使用方面。

附图说明

图1是本发明电子排卵预测仪的外观图。

图2是图1中所示的预测仪的俯视图。

图3示意图示出了图1预测仪的各主要元件。

图4是展示微处理器如何处理收集到的数据。

图5是感知器神经网络结构图。

图6是感知器算法流程图。

图7是精子和卵子的存活时间。

具体实施方式

本发明电子排卵预测仪，包括信息处理单元、传感单元和指示单元，

指示单元用于显示是否有卵子的存在。

所述信息处理单元采用感知器学习的方法对检测到的信息进行判断的步骤如下：

第一步，利用公式计算输出层；输入层中，每一个输入层数据和其上的权值相乘，然后将这些乘积相加得到乘积和；对于乘积和做如下的处理，如果乘积和大于临界值(一般是0)，输出层就取1；如果小于临界值，输出层就取-1；

第二步，将输出值和给出的正确的值比较，正确的值指的是妇女在排卵期间应该有的数据，由此来调整每一个输出层上的权值，调整权值的公式为W_i＝W_i+αTi_i；

其中参数如下：i_i是第i个输入层的输入值，共n个输入值，W_i是第i个输入层上面的权值，α是一个学习参数，一般将它设置成小于1的正数，T是训练数据中的正确数据。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明公开了这样一种排卵预测仪，该仪器有一个方形盒子，盒子中装有信息处理单元，用作传感器将信息传送到信息处理装置的传感器，以及具有指示卵子存在的指示单元的指示器。所述信息包括基础体温、晨尿中的E3G(雌酮-3-葡萄糖苷酸)和LH(促黄体激素)浓度。指示单元有一个光学元件。信息处理单元有一个微芯片。信息经处理后再同有卵子存在的有关数据进行比较，从而当实验表明有卵子时，有卵子的指示装置就会发出指示。

图1是本发明电子排卵预测仪的外观图。可以看到该排卵预测仪有一个方形的盒子，盒子的外部分有两个传感装置。盒子最好由不锈钢制成。传感器2测量基础体温，传感器3测量LH和E3G的浓度。

从图2中可以看到，方形盒子6中装有光学显示器1和电源5，还有处理装置4。线路按电子学现有技术周知的方式连接各元件。处理装置4最好采用一个微芯片，但也可以采用多个芯片，各芯片供单个传感器专用。微处理器分别用测量装置用测量装置2、3测定基础体温、LH和E3G水平。微处理器用作获自测量装置的信息的处理装置，获自传感器装置的信息则传送到信息处理装置。

处理装置4存储有与基础体温、LH水平、E3G水平有关的数据。因为这些数值都与排卵有关。传感装置使获自这种传感装置的信息可与上述各数据比较，于是可看出使基础体温上升至少0.5至1、LH水平提高的变化和E3G水平的变化可对应表明有卵子是否存在。若这三个数值每个均显示出预期的变化，则实验表明有卵子存在。

处理装置测定出新近出现的表示排卵的四个因素时，光学显示器1起作用。最好是令小红灯闪光，这个信号表明妇人能受孕。

与传感装置2、3相关的各种传感器包括能根据类似声纳的声波的发送来测定黄体素的水平、雌酮-3-葡萄糖苷酸的水平和基础体温的传感机构。下面讨论这类传感器。

方形盒子外有两个传感器，在探头每当插入阴道中时用于检测阴道肌的瞬时温度。现有技术确定是否发生排卵的一种方法是妇女生育周期期间测试体温是否上升。孕酮在下半个周期期间的分泌使体温上升大约0.5，这个温升是在排卵时突然发生的。在上半个月经周期期间，体温在97.6至98.01之间波动，然后在一两天体温较快地上升大约0.91，达98.6至99.01左右。这个较高的温度一直维持到下一次月经出血为止。重要一点是，平均来说，排卵是在体温急剧上升之前一两天发生的。

考虑到这个温升，温度传感器选择得使其能精确测出这个微小的湿度变化。在温度传感器上的两个孔中选用了两个金属氧化物热敏电阻，将其调节成可以测出月经周期期间微小的温度变化。金属氧化物热敏电阻是通过将金属氧化物粉料混合在一起，然后模压成所需要的形状，形成电阻随温度快速变化的类似陶瓷半导体的材料而制成的，其相应速度在很大程度上取决于所使用的氧化物混合料及制造工艺。测温用的热敏电阻，其温度系数通常是负的。这类电阻是非线性的，其工作范围窄，灵敏度高，电阻值随温度的上升而下降。

热敏电阻有各种结构。结构形式包括非常小的珠体、直径不到0.1英寸至1英寸的圆片、和各种尺寸的环和棒材。热敏电阻上可涂以环氧树脂，插在玻璃中或者加覆盖层或保持原来不封装的状态。制造精密的热敏电阻时要先仔细控制和测定各氧化物混合料的动态电阻(slopc)和稳定性。热敏电阻经压制烧结和金属化之后，在温度严加控制的情况下研磨，使其达到精确地阻值。正确控制制造过程，可以使精度达到±0.051±0.21。在检测基础体温时，热敏电阻可有效地被指定，能确定出排卵时相应的阻降值。至于测温线路，最好包括由一个热敏电阻和三个固定电阻器组成的基本电阻电桥。电桥的输出电压随温度而增加，即热敏电阻的阻值随温度的上升而下降。电桥的输出电压经过调整，转换成数字数据，以便与微处下器接口。下面稍后将说明有关接口和软件研制方面的知识。

排卵的假设机理是以垂体前叶分泌大量黄体素LH为起因的。黄体素又促使含少量孕酮的卵泡类固醇的快速分泌。在几小时内发生了排卵所必须的两个过程：1)卵泡膜开始形成促使卵泡壁削弱、整个卵泡膨胀和滤泡小斑变质的蛋白水解酶；2)蛋白水解酶还促使新血管生长入卵胞壁中，同时局部的激素分泌入卵泡组织中引起血管舒张。这两项作用促使卵泡膨胀，引起卵泡破裂，同时卵子外翻。

大约排卵之前两天，垂体前叶分泌LH的速度显著增加，加快了6至10倍，在排卵之前大约18小时达到最高峰。就化学成分讲，垂体前叶的激素是蛋白质，黄体素则属于蛋白质的范畴。在检测排卵的过程中，对该激素的测定极为关键。鉴于蛋白质是吸收超声波的，因而在测定该激素的过程中，在传感器处应用了超声波收发技术。

高频超声波通过传感器上的孔发射。发射时，超声波穿过LH蛋白质层，与阴道的软组织相互作用，从软组织表面反射回来，在其回程中再次穿过LH蛋白质层，由传感器孔处的超声波接收器收集起来。发射器和接收器采用小型压电晶体。从超声波反射信号的接受幅值确定是否有LH蛋白质。若反射回来的信号弱，这表明回来的信号弱，这表明超声波在其两次穿过LH蛋白质层的收发行程中业已成为LH蛋白质吸收。

为确定是否有LH激素，设定了超声反射信号的阈值。若反射信号小于该阈值，表明有LH激素。传感器处固定两个超声压电晶体。必须注意的是，超声波在尚未到达LH层之前可全部从空气界面反射回来，因而必须确保空气不致夹在传感器与阴道组织之间。下面在微处理器部分中讨论超声波数据(叫做LH数据)的处理过程。

卵泡一经破裂，卵泡粘液和子宫颈粘液就聚集在子宫口。除了(卵泡发展到排卵阶段所需要的)LH分泌外，卵泡粘液的碱性度和子宫颈粘液的密度也是排卵的确定因素。子宫颈粘液大部分聚集于子宫口，而LH则是在阴道腔周围分泌的。

预测仪6的电源5最好是一对AA级的电源。该电源装置的使用频度较低，耗电量微不足道，因而电池不再能提供足够的电量使探测仪工作之前的使用寿命可以延长。

实际应用时，妇女将电子预测仪的两个传感器分别插入自己的阴道中，于是传感装置2、3就向处理装置发送有关基础体温、LH水平和E3G水平的信息。若这些值表明有有生机卵存在，光学显示器和音响元件就即刻发出信号，通知使用者有有生机卵存在。如果没有这些信号发出，使用者就可以推断没有卵子出现。

Claims

1.一种电子排卵预测仪，其特征在于：包括信息处理单元、传感单元和指示单元，

指示单元用于显示是否有卵子的存在。

2.根据权利要求1所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述信息处理单元采用感知器学习的方法对检测到的信息进行判断的步骤如下：

第一步，利用公式计算输出层；输入层中，每一个输入层数据和其上的权值相乘，然后将这些乘积相加得到乘积和；对于乘积和做如下的处理，如果乘积和大于临界值，输出层就取1；如果小于临界值，输出层就取-1；

第二步，将输出值和给出的正确的值比较，由此来调整每一个输出层上的权值，调整权值的公式为；

其中参数如下：是第个输入层的输入值，共个输入值，是第个输入层上面的权值，是一个学习参数，是训练数据中的正确数据。

3.根据权利要求1所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述传感单元收集的信息包括基础体温、晨尿中的雌酮-3-葡萄糖苷酸E3G和促黄体激素LH浓度。

4.根据权利要求1所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述指示单元包含光学元件。

5.根据权利要求3所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述光学元件包括发光二极管。

6.根据权利要求1所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述信息处理单元包括接收装置，其可接受从传感单元传来的数据。

7.根据权利要求1所述的电子排卵预测仪，其特征在于：所述传感单元包括温度传感器和晨尿测定传感器。