CN112057836A - 连续乳酸监测系统和连续乳酸监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明连续乳酸监测系统，包括：乳酸传感电极，乳酸传感电极植入被测者体内并与被测者体内的组织液接触，用于产生连续的电流信号；固定数据采集器，固定数据采集器贴附在被测者皮肤上并与乳酸传感电极连接，用于接收电流信号并将其转换为数字信号；数据接收处理器，数据接收处理器用于接收数字信号并将其转换为乳酸浓度值，当乳酸浓度值高于预存乳酸参比数值则发送报警信号；报警装置，用于根据报警信号发出警报。本发明还提供连续乳酸监测方法，可以全面不间断的测试被测者在运动前、运动中、运动后的动态乳酸数据，绘制乳酸浓度曲线，提供运动训练计划制定方案的参考，或连续监测住院病人的体内乳酸浓度，绘制乳酸浓度图谱，提供治疗参考。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种连续乳酸监测系统和连续乳酸监测方法。
背景技术
乳酸浓度的大小对人体供能系统的具有重要影响。
(1)在运动领域中
乳酸作为糖原无氧酵解的重要产物之一，在乳酸保持高浓度的情况下，运动能力不下降，可认为具有良好的无氧运动能力。同时，乳酸又是有氧代谢功能系统中重要的氧化基质，例如将乳酸作为一种重要的氧化底物为骨骼肌提供能量，可以防止乳酸在骨骼肌堆积，延缓骨骼及疲劳，维持糖酵解代谢的能力，保持运动时的速度耐力。因此，在运动中掌握乳酸与运动的关系，根据不同运动项目合理利用，是体能、运动恢复的很重要的途径之一。
人体在渐增负荷运动中，血乳酸浓度随运动负荷的渐增而增加，当运动强度达到某一负荷时，血乳酸浓度急剧上升的开始起点，称为乳酸阈。乳酸阈是评定运动员有氧运动水平的重要指标之一。
目前测试乳酸阈的方法如下：
方法1、默认4mmol/L乳酸浓度及所对应的功率作为乳酸阈值
上述方法1的缺点是：由于在完成运动负荷时，每个人都具有不同的血乳酸动力学变化特点，因此对于不同运动项目和不同的个体，如果一律以4mmol/L乳酸浓度及所对应的功率作为乳酸阈值，必然忽视了个体差异性。
方法2、多级递增负荷实验
采用指尖血的测试方法，在不同阶段中多次测试指尖血的乳酸浓度；
例如：采用蹬功率自行车逐级递增负荷的形式，起始负荷为50W，每3min递增50W，一般递增不超过6级。分别采取“安静时”、“各级负荷后即刻”及“恢复期第2、5、8、10、15min”的血样测定血乳酸，共采血12次。在坐标纸上画出乳酸动力学变化曲线，最后一级负荷后即刻的血乳酸值定为A点，由A点做水平线与恢复期曲线相交于B点，再由B点向负荷曲线做一条切线，切于C点。C点所对应的纵坐标为个体乳酸阈乳酸浓度，对应的横坐标为个体乳酸阈强度。
上述方法2的缺点是：各级负荷后的乳酸测试要在不同天测试，例如6级测试，需要6天才能完成全部采血，严重影响专业运动员的训练安排。
在运动过程中持续监测，无间断测试，形成乳酸浓度图谱，无需抽血，科学定制运动方案，运动处方，血乳酸浓度图谱在阐明和了解训练的原理、制定和修改训练计划、调节和控制运动强度、评定和预测训练水平方面具有重要意义。
(2)在医用领域中
ICU病房可不间断监测乳酸，并预警(就急性心肌梗塞为例，其乳酸值持续12小时以上连续大于4mmol/L时，均最终死亡，迅速下降并保持在2mmol/L或以下，则全部存活。)
仅以测定血乳酸单点值还不能客观反映组织氧合状态，连续监测乳酸浓度变化或通过乳酸变化图谱来计算乳酸清除率可能是更好的监测指标。
同时组织液乳酸浓度测试前置性(乳酸主要由细胞质无氧代谢产生，通过细胞壁传质到组织液，再传递到血液，因此具有前置性)。
无论是在运动领域还是在医用领域，都迫切需要一个可以提供连续乳酸监测的系统及方法。
发明内容
本发明提供一种连续乳酸监测系统和连续乳酸监测方法，能够连续进行乳酸监测。
本发明一种连续乳酸监测系统的技术方案包括：
乳酸传感电极，用于植入被测者体内并与被测者体内的组织液接触，产生电流信号，并将所述电流信号发送至固定数据采集器；
固定数据采集器，与所述乳酸传感电极连接并贴附在被测者皮肤上，用于将接收到的所述电流信号转换为数字信号，并将所述数字信号发送至数据接收处理器；
数据接收处理器，用于将接收到的所述数字信号转换为乳酸浓度值，比较所述乳酸浓度值与预先存储在所述数据接收处理器的预存乳酸参比数值的大小，当所述乳酸浓度值高于所述预存乳酸参比数值时，发送报警信号至报警装置；
报警装置，所述报警装置根据接收到的所述报警信号发出警报。
优选的，所述固定数据采集器将所述数字信号以无线通信的方式发送至所述数据接收处理器。
优选的，所述数据接收处理器为手持式数据接收处理器或指血仪或手机或笔记本电脑或台式电脑或平板电脑。
本发明一种连续乳酸监测方法的技术方案包括：
获取被测者体内连续的电流信号，所述电流信号由植入被测者体内的乳酸传感电极和组织液接触后产生；
将所述电流信号转换为数字信号；
将所述数字信号通过数值换算成乳酸浓度值，判断所述乳酸浓度值是否高于预存乳酸参比数值，若是，则启动报警。
上述连续乳酸监测系统的工作原理是：
植入被测者皮肤内的乳酸传感电极和组织液接触，在一定电压下发生电化学反应，产生电流信号，并将产生的电流信号发送至给固定在皮肤上的固定数据采集器，固定数据采集器将接收到的电流信号转换为数字信号，数字信号可以通过无线通信的方式发送至数据接收器处理，数据接收器处理器中通过数值换算将数字信号转换成乳酸浓度值，并判断乳酸浓度值是否高于预存乳酸参比数值，若是，则发送报警信号至报警装置，报警装置发出警报。
附图说明
图1为本发明实施例一种连续乳酸监测系统的原理图。
具体实施方式
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。
本发明连续乳酸监测系统包括：
乳酸传感电极，用于植入被测者体内并与被测者体内的组织液接触，产生电流信号，并将电流信号发送至固定数据采集器。
固定数据采集器，与乳酸传感电极连接，并贴附在被测者皮肤上，用于将接收到的电流信号转换为数字信号，并将数字信号发送至数据接收处理器。
数据接收处理器，用于将接收到的数字信号转换为乳酸浓度值，比较乳酸浓度值与预先存储在数据接收处理器中的预存乳酸参比数值的大小，当乳酸浓度值高于预存乳酸参比数值时，发送报警信号至报警装置。
报警装置，根据接收到的报警信号发出警报。
通过上述说明可知：
乳酸传感电极部分植入被测者皮肤内，植入皮肤内的乳酸传感电极和皮肤内的组织液接触，产生电流信号，然后，乳酸传感电极将产生的电流信号发送给固定在皮肤上的固定数据采集器，固定数据采集器接收传输过来的电流信号，其内部的芯片内设有换算程序，通过设置的换算程序，将由乳酸传感电极发送过来的电流信号转换为数字信号，再将数字信号以无线通信的方式发送到数据接收处理器中，无线通信的方式采用蓝牙或WIFI，GPRS，NFC等，数据接收处理器通过数值换算将数值信号转换成乳酸浓度数值，这些乳酸浓度数值在数据接收处理器中形成可见的乳算浓度曲线，据此绘制乳酸浓度图谱。
数据接收处理器中的预存乳酸参比数值为由数据接收处理器原始获得或由其他设备检测后输入数据接收处理器并用于校准。
数据接收处理器采用公知的手持式移动接收器，或者指血仪、手机、笔记本电脑、台式电脑、平板电脑或生化设备；当采用指血仪等能够检测乳酸数值的仪器作为移动接收器的时候，其直接检测出乳酸数值，当采用手机、笔记本电脑、台式电脑等作为数据接收处理器时，需要配合常规的能够检测乳酸数值的仪器。同时一定条件下，也可不用输入乳酸参比值，直接给出测试者乳酸浓度，并绘制乳酸浓度曲线。
本技术方案中，数据接收处理器可以采用手机等移动设备，厂家不需要为每一个连续乳酸监测系统配备相应的数据接收处理器，降低了成本，提高了竞争力，只需要做一个相应的软件(例如常见的APP软件)放在官网上，供客户下载即可，客户讲该软件下载在自己的移动设备中，就可以显示出相应的乳酸浓度曲线。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (4)
1.连续乳酸监测系统，其特征在于，包括：
乳酸传感电极，所述乳酸传感电极植入被测者体内并与被测者体内的组织液接触，用于产生连续的电流信号；
固定数据采集器，所述固定数据采集器贴附在被测者皮肤上并与所述乳酸传感电极连接，用于接收所述电流信号并将其转换为数字信号；
数据接收处理器，所述数据接收处理器用于接收所述数字信号并将其转换为乳酸浓度值，判断所述乳酸浓度值是否高于预存乳酸参比数值，若是，则发送报警信号；
报警装置，所述报警装置用于根据接收到的所述报警信号发出警报。
2.根据权利要求1所述的连续乳酸监测系统，其特征在于，所述固定数据采集器将所述数字信号以无线通信的方式发送至所述数据接收处理器。
3.根据权利要求1或2所述的连续乳酸监测系统，其特征在于，所述数据接收处理器为手持式数据接收处理器或指血仪或手机或笔记本电脑或台式电脑或平板电脑。
4.一种连续乳酸监测方法，其特征在于，包括：
获取被测者体内连续的电流信号，所述电流信号由乳酸传感电极植入被测者体内并与被测者体内的组织液接触后产生；
将所述电流信号转换为数字信号；
将所述数字信号转换为乳酸浓度值，判断所述乳酸浓度值是否高于预存乳酸参比数值，若是，则启动报警。
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