CN106821400A - 一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统，该方法包括利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；对所述电压信号进行预处理；对预处理之后的电压信号进行分析；显示膀胱压力结果。该系统包括：光纤压力传感器探头，用于采集患者膀胱的压力信号；信号转换器，用于将所述压力信号转换为电压信号；信号预处理器，用于对所述电压信号进行预处理；数据分析模块，用于对预处理之后的电压信号进行分析；显示模块，用于显示膀胱压力结果。上述方法和系统，能够准确、方便、动态监测尿路障碍患者的膀胱压力，且能够降低检测成本。

Description

一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统

技术领域

本发明属于人体健康监测技术领域，特别是涉及一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统。

背景技术

由脊椎损伤导致的下尿路障碍，会引起尿失禁、尿潴留、尿路感染和尿返流等并发症，后期还会导致慢性肾衰竭甚至是死亡，是目前医学面临的一大难题。目前，对脊椎损伤后下尿路障碍患者的治疗，比较有效且常用的方法是间歇性导尿，间歇性导尿需要以膀胱压力作为依据。

对于膀胱压力的测定，一般是通过一根导管由尿道插入膀胱进行，并且需要向膀胱内缓慢注入一定数量的生理盐水，然后测量液体从膀胱流出时的压力。这种方法虽然简单实用且费用较低，测量的数据能够真实地反映膀胱的压力，但是这种方法的缺点也很明显，就是每次测量时都需要向患者的膀胱内注入生理盐水，反复操作会给患者带来身体上的痛苦，插测压导管是有创性操作，有较大的感染风险，整个测压过程操作复杂，护理工作量大，操作过程中人为影响因素容易影响测量结果。另外还可以通过尿动力仪进行膀胱压力的测定，但是这种方法虽操作简单，但是医疗和设备费用昂贵，不利用推广使用。因此，现有的膀胱测压的方法都有较为明显的缺点，测量的精度也不高，更重要的是缺乏对膀胱压力的实时监测，一定程度上会延误和错失治疗的良机。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统，能够准确、方便、动态监测尿路障碍患者的膀胱压力，且能够降低检测成本。

本发明提供的一种基于光纤监测膀胱压力的方法，包括：

利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；

对所述电压信号进行预处理；

对预处理之后的电压信号进行分析；

显示膀胱压力结果。

优选的，在上述基于光纤监测膀胱压力的方法中，所述利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号包括：

将所述光纤压力传感器探头通过导尿管进入膀胱；

当膀胱压力变化时，所述光纤压力传感器探头前端的防水薄膜发生形变，带动悬臂梁，使反射镜角度产生变化，再反射到光纤束的端点上。

优选的，在上述基于光纤监测膀胱压力的方法中，所述将所述压力信号转换为电压信号包括：

将所述压力信号转换为光的强度变化信号；

将所述光的强度变化信号转换为电压信号；

将所述电压信号进行放大。

优选的，在上述基于光纤监测膀胱压力的方法中，所述对所述电压信号进行预处理为：

对所述电压信号进行滤波预处理。

优选的，在上述基于光纤监测膀胱压力的方法中，在所述显示膀胱压力结果之后，还包括：

存储所述膀胱压力结果，并当大于预警阈值时进行报警。

本发明提供的一种基于光纤监测膀胱压力的系统中，包括：

光纤压力传感器探头，用于采集患者膀胱的压力信号；

信号转换器，用于将所述压力信号转换为电压信号；

信号预处理器，用于对所述电压信号进行预处理；

数据分析模块，用于对预处理之后的电压信号进行分析；

显示模块，用于显示膀胱压力结果。

优选的，在上述一种基于光纤监测膀胱压力的系统中，所述光纤压力传感器探头包括导管，所述导管内部容纳有光纤束，所述光纤束面向反射镜，所述反射镜固定在悬臂梁的一端，所述悬臂梁与防水薄膜固定连接；

所述防水薄膜用于当膀胱压力变化时发生形变，带动所述悬臂梁，使所述反射镜角度产生变化，再反射到所述光纤束的端点上。

优选的，在上述一种基于光纤监测膀胱压力的系统中，所述信号转换器包括：

第一转换单元，用于将所述压力信号转换为光的强度变化信号；

第二转换单元，用于将所述光的强度变化信号转换为电压信号；

放大单元，用于将所述电压信号进行放大。

优选的，在上述一种基于光纤监测膀胱压力的系统中，所述信号预处理器具体为信号滤波预处理器。

优选的，在上述一种基于光纤监测膀胱压力的系统中，还包括：

存储模块，用于存储所述膀胱压力结果；

报警模块，用于当所述膀胱压力结果大于预警阈值时进行报警。

通过上述描述可知，本发明提供的上述基于光纤监测膀胱压力的方法和系统，由于该方法包括利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；对所述电压信号进行预处理；对预处理之后的电压信号进行分析；显示膀胱压力结果，因此能够准确、方便、动态监测尿路障碍患者的膀胱压力，且能够降低检测成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的方法的示意图；

图2为本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的系统的示意图；

图3为本申请实施例提供的第二种基于光纤监测膀胱压力的系统中的探头的示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于提供一种基于光纤监测膀胱压力的方法和系统，能够准确、方便、动态监测尿路障碍患者的膀胱压力，且能够降低检测成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的方法如图1所示，图1为本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的方法的示意图，该方法包括如下步骤：

S1：利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；

具体的，安装光纤压力传感器，采集患者膀胱压力信号，能够提高数据采集的稳定性和准确性，对患者膀胱压力进行实时采集监测，能使医务人员对患者进行更好更及时的治疗。

S2：对所述电压信号进行预处理；

需要说明的是，这种预处理可以是但不限于是滤波预处理。

S3：对预处理之后的电压信号进行分析；

具体的，对电压信号做FFT(快速傅里叶变换)变化得到膀胱压力数据的频谱图，分析频谱图得当前膀胱压力数据频率，根据患者的历史数据做出一个膀胱压力变化状况的综合分析。

S4：显示膀胱压力结果。

需要说明的是，将分析后的频谱图和频率信息显示出来，医生可以据此作出判断。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的上述第一种基于光纤监测膀胱压力的方法，由于包括利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；对所述电压信号进行预处理；对预处理之后的电压信号进行分析；显示膀胱压力结果，因此能够准确、方便、动态监测尿路障碍患者的膀胱压力，且能够降低检测成本。

本申请实施例提供的第二种基于光纤监测膀胱压力的方法，是在上述第一种基于光纤监测膀胱压力的方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号包括：

将所述光纤压力传感器探头通过导尿管进入膀胱；

当膀胱压力变化时，所述光纤压力传感器探头前端的防水薄膜发生形变，带动悬臂梁，使反射镜角度产生变化，再反射到光纤束的端点上。

本申请实施例提供的第三种基于光纤监测膀胱压力的方法，是在上述第二种基于光纤监测膀胱压力的方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述将所述压力信号转换为电压信号包括：

将所述压力信号转换为光的强度变化信号；

将所述光的强度变化信号转换为电压信号；

将所述电压信号进行放大。

具体的，光纤压力传感器探头测量所得输出的光信号由光纤强度调制器调制后转变为光的强度变化，然后由光电转换器转换为电压信号，电压信号由信号放大器放大后再由数据采集卡采集至计算机。

本申请实施例提供的第四种基于光纤监测膀胱压力的方法，是在上述第三种基于光纤监测膀胱压力的方法的基础上，还包括如下技术特征：

所述对所述电压信号进行预处理为：

对所述电压信号进行滤波预处理。

在该步骤中，通过滤波预处理去除噪声干扰，提高数据分析的准确性，包括但不限于幅值滤波的方式。

本申请实施例提供的第五种基于光纤监测膀胱压力的方法，是在上述第一种至第四种基于光纤监测膀胱压力的方法中任一种的基础上，还包括如下技术特征：

在所述显示膀胱压力结果之后，还包括：

存储所述膀胱压力结果，并当大于预警阈值时进行报警。

需要说明的是，对于测量数据的保存和分析功能可以更准确方便地了解患者膀胱一定时期内状态，根据数据分析模块的分析，并根据内置的预警阈值判断是否进行报警，从而更有利于及时发现异常情况。

本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的系统如图2所示，图2为本申请实施例提供的第一种基于光纤监测膀胱压力的系统的示意图，该系统包括：

光纤压力传感器探头201，用于采集患者膀胱的压力信号，光纤检测具有灵敏度高、动态范围大、响应速度快、不受电磁干扰和测量精度高等特点，在膀胱压力数据的采集时可以提高数据采集的稳定性和准确性；

信号转换器202，用于将所述压力信号转换为电压信号；

信号预处理器203，用于对所述电压信号进行预处理，可以是但不限于是滤波预处理；

数据分析模块204，用于对预处理之后的电压信号进行分析，具体的，对电压信号做FFT(快速傅里叶变换)变化得到膀胱压力数据的频谱图，分析频谱图得当前膀胱压力数据频率，根据患者的历史数据做出一个膀胱压力变化状况的综合分析；

显示模块205，用于显示膀胱压力结果，需要说明的是，将分析后的频谱图和频率信息显示出来，医生可以据此作出判断。

本申请实施例提供的第二种基于光纤监测膀胱压力的系统，是在上述第一种基于光纤监测膀胱压力的系统的基础上，还包括如下技术特征：

参考图3，图3为本申请实施例提供的第二种基于光纤监测膀胱压力的系统中的探头的示意图，所述光纤压力传感器探头201包括导管2011，所述导管2011内部容纳有光纤束2012，所述光纤束2012面向反射镜2013，所述反射镜2013固定在悬臂梁2014的一端，所述悬臂梁2014与防水薄膜2015固定连接；

所述防水薄膜2015用于当膀胱压力变化时发生形变，带动所述悬臂梁2014，使所述反射镜2013角度产生变化，再反射到所述光纤束2012的端点上。

在这种情况下，膀胱对防水薄膜产生压力之后，就会导致悬臂梁产生形变，而固定在悬臂梁上的反射镜就会改变镜面的角度，从而使其反射光线的方向就发生变化，这样就能够实时采集膀胱压力的信号。

本申请实施例提供的第三种基于光纤监测膀胱压力的系统，是在上述第二种基于光纤监测膀胱压力的系统的基础上，还包括如下技术特征：

所述信号转换器包括：

第一转换单元，用于将所述压力信号转换为光的强度变化信号，可以是但不限于光纤强度调制器，具有低驱动电压、低插入损耗、高消光比和高稳定性的特点；

第二转换单元，用于将所述光的强度变化信号转换为电压信号，可以是但不限于光电转换器；

放大单元，用于将所述电压信号进行放大，可以是但不限于信号放大器。

具体的，光纤压力传感器探头测量所得输出的光信号由光纤强度调制器调制后转变为光的强度变化，然后由光电转换器转换为电压信号，电压信号由信号放大器放大后再由数据采集卡采集至计算机。

本申请实施例提供的第四种基于光纤监测膀胱压力的系统，是在上述第三种基于光纤监测膀胱压力的系统的基础上，还包括如下技术特征：

所述信号预处理器具体为信号滤波预处理器，通过滤波预处理去除噪声干扰，提高数据分析的准确性，包括但不限于幅值滤波的方式。

本申请实施例提供的第五种基于光纤监测膀胱压力的系统，是在上述第一种至第四种基于光纤监测膀胱压力的系统的基础上，还包括如下技术特征：

存储模块，用于存储所述膀胱压力结果；

报警模块，用于当所述膀胱压力结果大于预警阈值时进行报警。

需要说明的是，对于测量数据的保存和分析功能可以更准确方便地了解患者膀胱一定时期内状态，根据数据分析模块的分析，并根据内置的预警阈值判断是否进行报警，从而更有利于及时发现异常情况。

综上所述，本申请实施例提供的系统能够实时、准确、方便和持续地对患者进行膀胱压力的监测，可以让医务人员及时地了解病人膀胱压力的情况，并据此进行相应的医疗措施；而且操作方便，成本较低，可减轻患者的痛楚，提高医疗效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于光纤监测膀胱压力的方法，其特征在于，包括：

利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号，将所述压力信号转换为电压信号；

对所述电压信号进行预处理；

对预处理之后的电压信号进行分析；

显示膀胱压力结果。

2.根据权利要求1所述的基于光纤监测膀胱压力的方法，其特征在于，所述利用光纤压力传感器探头采集患者膀胱的压力信号包括：

将所述光纤压力传感器探头通过导尿管进入膀胱；

当膀胱压力变化时，所述光纤压力传感器探头前端的防水薄膜发生形变，带动悬臂梁，使反射镜角度产生变化，再反射到光纤束的端点上。

3.根据权利要求2所述的基于光纤监测膀胱压力的方法，其特征在于，所述将所述压力信号转换为电压信号包括：

将所述压力信号转换为光的强度变化信号；

将所述光的强度变化信号转换为电压信号；

将所述电压信号进行放大。

4.根据权利要求3所述的基于光纤监测膀胱压力的方法，其特征在于，

所述对所述电压信号进行预处理为：

对所述电压信号进行滤波预处理。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于光纤监测膀胱压力的方法，其特征在于，在所述显示膀胱压力结果之后，还包括：

存储所述膀胱压力结果，并当大于预警阈值时进行报警。

6.一种基于光纤监测膀胱压力的系统，其特征在于，包括：

光纤压力传感器探头，用于采集患者膀胱的压力信号；

信号转换器，用于将所述压力信号转换为电压信号；

信号预处理器，用于对所述电压信号进行预处理；

数据分析模块，用于对预处理之后的电压信号进行分析；

显示模块，用于显示膀胱压力结果。

7.根据权利要求6所述的基于光纤监测膀胱压力的系统，其特征在于，

所述光纤压力传感器探头包括导管，所述导管内部容纳有光纤束，所述光纤束面向反射镜，所述反射镜固定在悬臂梁的一端，所述悬臂梁与防水薄膜固定连接；

所述防水薄膜用于当膀胱压力变化时发生形变，带动所述悬臂梁，使所述反射镜角度产生变化，再反射到所述光纤束的端点上。

8.根据权利要求7所述的基于光纤监测膀胱压力的系统，其特征在于，

所述信号转换器包括：

第一转换单元，用于将所述压力信号转换为光的强度变化信号；

第二转换单元，用于将所述光的强度变化信号转换为电压信号；

放大单元，用于将所述电压信号进行放大。

9.根据权利要求8所述的基于光纤监测膀胱压力的系统，其特征在于，

所述信号预处理器具体为信号滤波预处理器。

10.根据权利要求6-9任一项所述的基于光纤监测膀胱压力的系统，其特征在于，

还包括：

存储模块，用于存储所述膀胱压力结果；

报警模块，用于当所述膀胱压力结果大于预警阈值时进行报警。