CN117062568A - 自学习和无创膀胱监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本文公开的实施方案涉及一种自学习膀胱容积监测系统。该系统能够包括膀胱容积(BV)系统，膀胱容积系统配置为测量患者的膀胱区域的电阻抗并使用阻抗对膀胱容积模型(“BV模型”)确定布置在其中的液体的体积。此外，该系统能够测量患者的全身水分(“TBW”)，并修改BV模型以考虑膀胱周围组织内的TBW的变化，提供更精确的膀胱容积测量。该系统能够包括“训练单元”，训练单元能够包括用户输入界面、自动尿液输出监测系统、超声系统和膀胱内压力系统中的一个，膀胱内压力系统配置为验证膀胱内或从膀胱排出的液体的体积并训练BV模型。

Description

自学习和无创膀胱监测系统及方法

优先权

本申请要求2021年2月23日提交的美国临时申请号63/152,689、2021年3月5日提交的美国临时申请号63/157,530和2021年2月23日提交的美国临时申请号63/152,715的优先权权益，每项都通过引用整体并入本申请。

发明内容

简而言之，本文公开的实施方案涉及自学习和无创膀胱容积(“BV”)监测、排尿容积测量和全身水监测系统及其相关联方法。实施方案可以使用生物阻抗谱(“BIS”)，并且可以是独立的或由患者佩戴。

心力衰竭(“HF”)是最常见的住院治疗原因之一，由于心脏衰弱，导致患者出现水肿和其他液体超负荷症状。对这些患者最常见的治疗是利尿剂，通过排尿排出多余的液体，减轻心脏的液体负担。患者尿液输出(“UO”)和全身水(“TBW”)是评估患者对利尿剂治疗反应的关键度量。然而，收集精确的UO和TBW数据可能具有挑战性。

HF和入住ICU或类似重症监护环境的类似患者可以插入留置导尿管(Foley导管)，这些导管的输出可以用于测量UO。类似地，可以使用外部导管系统，这些系统的输出也可以用于测量UO。一些患者可以通过间歇性导管插入术进行治疗。在这些患者中，提供者将使用便携式超声设备或扫描仪定期测量患者的膀胱容积。如果患者的膀胱足够满，提供者将执行间歇性导管插入术来排空膀胱。该过程虽然降低了与留置导尿管相关联的感染风险，但确实需要提供者用便携式超声膀胱扫描仪进行定期评估，这对于提供者来说既耗时又可能干扰患者。可替代地，HF和类似的患者可以半卧床的，住进普通病房，在那里准确的UO收集、测量和记录是巨大的临床挑战。

目前测量半卧床患者UO的技术使用各种设备，如尿帽、床边马桶、刻度小便池和便盆。然而，这些解决方案有几个局限性。尿帽和其他收集设备存在感染控制问题，并且经常被患者或护士打翻，这可能会丢失几个小时的UO数据。不准确地直接排出到采集设备中也可能会导致一些UO数据的丢失和不准确的结果。此外，医院工作人员必须依靠患者的能力和依从性来帮助收集、测量，有时甚至记录他们的UO数据。此外，通常不能准确地捕获排尿的时间，从而限制了希望知道在特定时间间隔内产生的尿液的容积的提供者对肾功能的评估。因此，由患者或受过训练的临床医生手动测量和记录UO数据留下了错误的机会，也会带来更大的交叉污染风险。此外，排出液体并不总是患者UO的准确表示，因为排尿事件后膀胱中仍有残余量的液体(称为排尿后液体体积)。残留的排尿后液体体积可以根据患者的不同而有很大的不同。因此，比较排尿前膀胱容积与排尿后液体体积以及排出液体体积可以为患者提供改进的UO数据。

收集准确的TBW也可能具有挑战性。大多数TBW测量系统需要关于患者的附加信息，例如年龄、体重、身高、性别、种族、人口统计等，然后基于这些患者参数的“正常”应用基于回归的算法。然而，这种系统不能考虑非典型患者，如HF患者或处于类似重症监护情况下的患者。此外，在这种非典型患者中，更需要高水平的准确性，因为与在正常、健康个体中看到的变化相比，小程度的变化会产生巨大的后果。

本文描述的实施方案涉及自学习、无创UO和TBW测量设备及其相关联方法，其可以集成到健康护理专业人员的工作流程中。这些设备可以使用生物阻抗谱(“BIS”)来准确确定患者的TBW/UO值，而不完全依赖于特定人群的假设或基于回归的算法。实施方案包括可以是独立的、或者可以是可穿戴的、并且可以用于卧床不起的、半卧床的或非卧床的患者的设备。

本文公开了一种用于测量患者的膀胱内液体的体积的系统，该系统包括：膀胱容积监测系统，包括接触患者的皮肤表面的阻抗传感器，膀胱容积监测系统配置为测量患者的膀胱部分的电阻抗并使用模型确定患者的膀胱容积值，其中，膀胱容积值是膀胱内液体的估计体积；训练系统，训练系统配置为接收从膀胱排出的液体的体积的尿液输出值；以及逻辑，逻辑配置为确定排出前和排出后膀胱容积值和尿液输出值之间的差，并且迭代地修改模型以减小排出前和排出后膀胱容积值和尿液输出值之间的差，从而提高模型的精度。

在一些实施方案中，膀胱容积监测系统使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一个来确定膀胱容积值。

在一些实施方案中，膀胱容积监测系统配置为在排尿事件之前测量第一电阻抗值和在排尿事件之后测量第二电阻抗值，以确定膀胱容积值。

在一些实施方案中，阻抗传感器包括第一传感器阵列，第一传感器阵列具有配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过患者的膀胱部分的激发信号的电阻抗的第二电极。

在一些实施方案中，膀胱容积监测系统还包括第二传感器阵列，第二传感器阵列包括配置为提供第二激发信号的第三电极和配置为测量通过患者的第二部分的第二激发信号的第二电阻抗的第四电极，以确定患者的全身水分值。

在一些实施方案中，逻辑获取全身水分值，并且进一步修改模型以减小膀胱容积值和尿液输出值之间的差，从而提高模型的精度。

在一些实施方案中，自动尿液输出训练系统包括流量传感器，流量传感器与导管、引流管或收集容器中的一个联接并且配置为确定尿液输出值。

在一些实施方案中，训练系统包括自动尿液输出训练系统，自动尿液输出训练系统包括阀，阀配置为控制从膀胱排出的液体的流动，并将患者的膀胱训练为自然膀胱循环。

在一些实施方案中，训练系统包括到网络或电子健康记录系统的界面，该界面配置为接收排出液体体积输入。

在一些实施方案中，训练系统包括配置为接收排出液体体积输入的用户界面。

在一些实施方案中，阻抗传感器布置在围绕患者的腰部固定的带上，并且配置为将阻抗传感器与患者的膀胱部分对准。

在一些实施方案中，膀胱容积监测系统还包括加速度计或陀螺仪，加速度计或陀螺仪配置为检测患者的运动，逻辑配置为接收来自加速度计或陀螺仪中的一个的信号并修改模型以提高患者的膀胱容积值的精度。

在一些实施方案中，膀胱容积监测系统还包括肌电图传感器，肌电图传感器与患者的皮肤表面接触并且配置为检测患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

在一些实施方案中，系统与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信联接。

在一些实施方案中，阻抗传感器与膀胱容积监测系统无线通信，并且其中，膀胱容积监测系统、训练系统或逻辑中的一个布置在独立单元内。

在一些实施方案中，独立单元包括基站、便携式计算设备、监测器、手持设备、可穿戴设备、智能手表、笔记本电脑或平板设备中的一个。

在一些实施方案中，训练系统还包括超声训练系统和基于压力的训练系统中的一个或两者。

还公开了一种膀胱容积测量系统，该系统包括：第一传感器阵列，包括与患者的皮肤表面接触的电极，第一传感器阵列配置为确定患者的膀胱的电阻抗值；超声系统，包括与患者的皮肤表面接触的换能器，超声系统配置为确定患者的膀胱内的液体的体积；以及膀胱容积监测系统，包括逻辑，逻辑配置为使用膀胱容积模型从电阻抗值确定膀胱内的液体的体积，并且配置为用由超声系统确定的膀胱内的液体的体积迭代地验证膀胱容积模型。

在一些实施方案中，第一传感器阵列或换能器中的一个布置在带上，带配置为环绕患者的腰部并将第一传感器阵列或换能器中的一个固定到患者的皮肤表面。

在一些实施方案中，尿液体积监测系统使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一种来根据电阻抗值确定膀胱内的液体的体积。

在一些实施方案中，第一传感器阵列包括配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过患者的膀胱的激发信号的电阻抗的第二电极。

在一些实施方案中，尿液体积监测系统还包括第二传感器阵列，第二传感器阵列包括配置为提供第二激发信号的第三电极和配置为测量通过患者的第二部分的第二激发信号的第二电阻抗的第四电极，以确定患者的全身水分值。

在一些实施方案中，尿液体积监测系统逻辑获取全身水分值并且修改膀胱容积模型，以提高患者的膀胱容积模型的精度。

在一些实施方案中，膀胱容积测量系统还包括加速度计或陀螺仪，加速度计或陀螺仪配置为检测患者的运动，尿液体积监测系统逻辑配置为接收来自加速度计或陀螺仪中的一个的信号并修改膀胱容积模型以提高患者的膀胱容积模型的精度。

在一些实施方案中，膀胱容积测量系统还包括肌电图传感器，肌电图传感器与患者的皮肤表面接触并且配置为检测患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

在一些实施方案中，尿液体积监测系统逻辑与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信联接。

在一些实施方案中，第一传感器阵列与尿液体积监测系统无线通信，并且其中，尿液体积监测系统或超声系统中的一个布置在独立单元内。

在一些实施方案中，独立单元包括基站、便携式计算设备、监测器、手持设备、可穿戴设备、智能手表、笔记本电脑或平板设备中的一个。

在一些实施方案中，膀胱容积系统还包括配置为接收排出液体体积输入的用户界面。

在一些实施方案中，超声换能器或系统可以在膀胱容积系统的电阻抗部件的充分训练之后从系统中移除。

还公开了一种测量患者的膀胱内液体的体积的方法，该方法包括：测量患者的膀胱的第一电阻抗值；使用膀胱容积模型从电阻抗值确定膀胱内的液体的体积；测量从膀胱排出的液体的体积；以及修改膀胱容积模型，以最小化由电阻抗值确定的膀胱内的液体的体积与从膀胱排出的液体的体积之间的差。

在一些实施方案中，该方法还包括在从膀胱排出所述体积的液体之前测量第一电阻抗值，以及在从膀胱排出所述体积的液体之后测量第二电阻抗值，以确定最初膀胱内的液体的体积。

在一些实施方案中，该方法还包括使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一种来根据电阻抗值确定膀胱内的液体的体积。

在一些实施方案中，该方法还包括测量患者的身体部分的电阻抗值，确定患者的全身水分值，以及修改膀胱容积模型以提高膀胱容积模型在确定膀胱内的液体的体积时的精度。

在一些实施方案中，测量患者的膀胱的电阻抗值包括第一传感器阵列，第一传感器阵列包括配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过患者的膀胱的激发信号的电阻抗的第二电极。

在一些实施方案中，该方法还包括使用加速度计或陀螺仪中的一个来检测患者的运动，以及修改膀胱容积模型以提高膀胱容积模型在根据电阻抗值确定膀胱内的液体的体积时的精度。

在一些实施方案中，该方法还包括使用与患者的皮肤表面接触的肌电图传感器来检测患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

在一些实施方案中，该方法还包括与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信膀胱内的液体的体积或从膀胱排出的液体的体积的值。

在一些实施方案中，该方法还包括控制从膀胱排出的液体的流动，以改善膀胱容积模型并将患者的膀胱训练为自然膀胱循环。

在一些实施方案中，该方法还包括训练系统，训练系统配置为在从膀胱排出所述体积的液体之前确定膀胱内的第一液体体积，以及在从膀胱排出所述体积的液体之后确定膀胱内的第二液体体积。

在一些实施方案中，训练系统包括超声训练系统、自动尿液输出训练系统或膀胱压力训练系统、网络或电子健康记录连接的训练系统或用户输入训练系统中的一个。

还公开了一种用于测量布置在患者的膀胱内的液体的体积的设备，该设备包括固定在患者的至少腰部周围的衣物、布置在衣物的内表面上的传感器、以及与传感器通信联接并包括配置为确定布置在患者的膀胱内的液体的体积的逻辑的计算设备。

在一些实施方案中，衣物包括T恤、三角裤、一次性内衣或带。传感器包括电阻抗模态、超声模态或光学激光模态中的一种。在一些实施方案中，该设备还包括第一传感器阵列，该第一传感器阵列包括位于患者的膀胱附近的第一电极和第二电极，并且配置为使用生物阻抗谱来确定布置在膀胱内的液体的体积。在一些实施方案中，该设备还包括第二传感器阵列，第二传感器阵列配置为确定全身水度量。在一些实施方案中，计算设备与网络或电子健康记录系统中的一个通信联接。

还公开了一种膀胱容积测量设备，包括：传感器阵列，其配置为检测患者的膀胱的电阻抗值；以及BY逻辑，其配置为使用生物阻抗谱根据电阻抗值确定布置在膀胱内的液体的体积。

在一些实施方案中，膀胱容积测量设备还包括第二传感器阵列，其配置为检测患者身体部分的第二电阻抗值，BV逻辑配置为根据第二电阻抗值确定全身水分值。在一些实施方案中，第一传感器阵列或第二传感器阵列中的一个由衣物支撑并固定在患者的皮肤表面上。在一些实施方案中，衣物包括带、T恤、裤子或内衣中的一种。在一些实施方案中，膀胱容积测量设备还包括超声换能器或光学激光传感器中的一个，配置为测量膀胱内的液体的体积。在一些实施方案中，膀胱容积测量设备还包括与其通信联接的计算设备，该计算设备还通信联接到网络或电子健康记录系统中的一个。

还公开了一种测量患者的膀胱内液体的体积的方法，包括：将衣物固定在躯干周围，该衣物具有布置在其内表面上的传感器；将传感器与患者的皮肤表面接合；测量患者的膀胱的电阻抗值；以及使用生物阻抗谱确定布置在膀胱内的液体的体积。

在一些实施方案中，衣物包括带、T恤、裤子或内衣中的一种。在一些实施方案中，该方法还包括提供来自传感器的激发信号，传感器是第一电极，以及检测第二电极处的激发信号并确定电阻抗值。在一些实施方案中，该方法还包括确定患者身体部分的全身水分值。在一些实施方案中，该方法还包括使用超声模态或光学激光模态中的一种以确定布置在膀胱内的液体的体积。在一些实施方案中，该方法还包括将电阻抗值或布置在膀胱内的液体的体积值中的一个传送到计算设备、网络或电子健康记录系统中的一个。

还公开了一种站立秤设备，包括：脚板，其配置为支撑站在其上的患者并包括第一电极；把手，其由从脚板延伸的柱支撑并且配置为由患者的双手抓住，把手包括第二电极；以及TBW逻辑，其配置为测量患者的电阻抗并使用生物阻抗谱确定患者的全身水分值。

在一些实施方案中，站立秤设备还包括压力传感器，该压力传感器布置在脚板中并且配置为确定患者的体重测量。在一些实施方案中，站立秤设备还包括第二传感器阵列，具有第三电极和第四电极，配置为确定患者的膀胱容积值。在一些实施方案中，站立秤设备还包括通信逻辑，该通信逻辑配置为将患者的全身水分值传输到网络或电子健康记录系统中的一个。

还公开了一种全身水测量设备，包括：第一电极，配置为接触患者脚踝附近的皮肤表面；第二电极，配置为接触患者手腕附近的皮肤表面；以及TBW逻辑，配置为确定第一电极和第二电极之间的电阻抗值，并使用生物阻抗谱确定患者的TBW值。

在一些实施方案中，第一电极或第二电极中的一个用手环固定就位。第一电极或第二电极中的一个包括布置在其面向皮肤的表面上的涂层，该涂层包括水凝胶或聚氨酯材料中的一种。在一些实施方案中，全身水测量设备还包括第二传感器阵列，第二传感器阵列具有第三电极和第四电极，配置为检测患者的第二电阻抗值，TBW逻辑配置为根据第二电阻抗值确定膀胱容积值。在一些实施方案中，全身水测量设备还包括通信逻辑，该通信逻辑配置为将TBW值传送到网络或电子健康记录系统中的一个。

还公开了一种测量患者全身水分值的方法，包括：将第一电极与患者的第一区域联接，将第二电极与患者的第二区域联接，测量第一电极和第二电极之间的电阻抗值，以及使用生物阻抗谱确定患者的全身水分值。

在一些实施方案中，第一区域是脚区域或手区域中的一个，并且其中，第二区域是脚区域或手区域中的一个。第一电极或第二电极中的一个用手环固定就位。第一电极或第二电极中的一个包括布置在其面向皮肤的表面上的涂层，该涂层包括水凝胶或聚氨酯材料中的一种。

在一些实施方案中，该方法还包括将TBW值传送到网络或电子健康记录系统中的一个。在一些实施方案中，该方法还包括检测患者的第二电阻抗值，并根据第二电阻抗值确定膀胱容积值。

附图说明

将参考在附图中示出的公开文本的特定实施方案来呈现公开文本的更具体描述。应当理解，这些附图仅描绘了本发明的典型实施方案，并且因此不应被认为是对其范围的限制。将通过使用附图以额外的具体和细节描述和解释本发明的示例实施方案，其中：

图1A示出了根据本文公开的实施方案的示例性使用环境中的膀胱容积监测(“BVM”)设备。

图1B示出了根据本文公开的实施方案的膀胱容积监测(“BVM”)设备。

图2示出了根据本文公开的实施方案的图1B的BVM设备的示意图。

图3示出了根据本文公开的实施方案的佩戴BVM设备的患者的横向截面图。

图4示出了根据本文公开的实施方案的可穿戴BVM设备。

图5示出了根据本文公开的实施方案的在示例性使用环境中的自学习、无创膀胱监测系统的示意图。

图6示出了根据本文公开的实施方案的示例性尿液收集系统。

图7示出了根据本文公开的实施方案的包括基于自动尿液输出的训练系统的自学习、无创膀胱监测系统的示意图。

图8示出了根据本文公开的实施方案的包括基于超声的训练系统的无创膀胱监测系统的示意图。

图9示出了根据本文公开的实施方案的包括基于压力的训练系统的无创膀胱监测系统的示意图。

图10A-10C示出了根据本文公开的实施方案的示例性生物阻抗至膀胱容积模型。

图11A示出了根据本文公开的实施方案的无创TBW测量设备的透视图。

图11B示出了根据本文公开的实施方案的无创TBW测量设备的示例性使用环境。

图12示出了根据本文公开的实施方案的无创TBW测量设备的示意图。

图13示出了根据本文公开的实施方案的示例性使用环境中的可穿戴、无创TBW测量设备的透视图。

图14A示出了根据本文公开的实施方案的图13的无创TBW测量设备的传感器的截面图。

图14B示出了根据本文公开的实施方案的图13的无创TBW测量设备的传感器和手环组件的透视图。

具体实施方式

术语

在更详细地公开一些特定实施方案之前，应当理解，本文公开的特定实施方案不限制本文提供的概念的范围。还应该理解，本文公开的特定实施方案可以具有能够容易地从特定实施方案中分离出来的特征，并且可选地与本文公开的许多其他实施方案中的任何一个的特征相结合或替代。

关于本文使用的术语，还应当理解，这些术语是为了描述一些特定实施方案，并且这些术语不限制本文提供的概念的范围。序数(例如，第一、第二、第三等)通常用于区分或识别一组特征或步骤中的不同特征或步骤，并且不提供序列或数字限制。例如，“第一”、“第二”和“第三”特征或步骤不必以该顺序出现，并且包括这种特征或步骤的特定实施方案不必限于这三个特征或步骤。诸如“左”、“右”、“顶”、“底”、“前”、“后”等标签是为了方便而使用的，并不意味着例如任何特定的固定位置、方位或方向。相反，这种标签用于反映例如相对位置、方位或方向。单数形式“一种”、“一个”和“该”包括复数形式，除非上下文另有明确规定。

如本文所使用的，术语“通信”通常指在通信会话内接收、发送或交换的相关数据。数据可以包括多个分组，其中“分组”泛指具有规定格式的一系列比特或字节。可替代地，该数据可以包括数据集合，该数据集合可以采取携带相关有效载荷的单个或多个分组的形式，例如，通过网络接收的单个网页。此外，如本文所使用的，用于任何数值或范围的术语“大约”、“近似”或“基本上”指示适当的尺寸公差，该尺寸公差允许部件或部件集合用于本文所述的预期目的。

在下面的描述中，某些术语用于描述本发明的特征。例如，在某些情况下，术语“逻辑”代表配置为执行一个或多个功能的硬件、固件和/或软件。作为硬件，逻辑可以包括具有数据处理或存储功能的电路。这种电路的实施例可以包括但不限于或限制于微处理器、一个或多个处理器核、可编程门阵列、微控制器、控制器、专用集成电路(“ASIC”)、无线接收机、发射机和/或收发器电路、半导体存储器或组合逻辑。

可替代地，逻辑可以是软件，例如可执行应用程序、应用程序编程接口(API)、子例程、函数、程序、小程序、小服务程序、例程、源代码、目标代码、共享库/动态加载库或一个或多个指令形式的可执行代码。软件可以存储在任何类型的合适的非暂时性存储介质或暂时性存储介质中(例如，电、光、声或其他形式的传播信号，例如载波、红外信号或数字信号)。非暂时性存储介质的实施例可以包括但不限于或限制于可编程电路；半导体存储器；非持久存储，例如易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器“RAM”)；或诸如非易失性存储器(例如，只读存储器“ROM”、带电源的RAM、闪存、相变存储器等)、固态驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器或便携式存储器设备的持久存储器。作为固件，可执行代码可以存储在持久存储器中。在一个实施方案中，本文描述的逻辑可以依赖于试探法、机器学习、人工智能(A.I)、神经网络或其他数据处理技术来执行所描述的功能。

术语“计算设备”可以被解释为具有数据处理能力和/或网络接口能力的电子设备，例如与诸如公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，无线数据电信网络、局域网“LAN”等)、公共云网络、虚拟私有云等物理或虚拟网络的网络连接。计算设备的实施例可以包括但不限于或限制于：服务器、端点设备(例如，笔记本电脑、智能手机、“可穿戴”设备、智能手表、平板电脑、台式机或笔记本电脑、上网本，或任何通用或专用、用户控制的电子设备)、大型机、路由器；或者类似的。

术语“网络”可以包括基于有线或无线互连并处于集中或分散配置的公共和/或专用网络。网络可以包括但不限于或限制于局域网(LAN)、无线局域网(WLAN)、虚拟专用网络(VPN)、内联网、互联网、基于“云”的网络或类似的网络配置。

“消息”通常指以一个或多个电信号传输的信息，这些电信号以规定的格式共同表示电存储的数据。每个消息可以是一个或多个分组、帧、基于HTTP的传输或具有规定格式的任何其他比特序列的形式。

术语“计算机化”通常表示由硬件结合软件和/或固件进行任何相应的操作。

术语“无线”通信可以包括蓝牙、WiFi、近场通信(NFC)、GSM、红外、微波等。

关于“近侧”，例如，本文公开的导管的“近侧部分”或“近端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管的部分。类似地，例如，导管的“近侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管长度。例如，导管的“近端”包括当导管用于患者时旨在靠近临床医生的导管端部。导管的近侧部分、近端部分或近侧长度可以包括导管的近端；然而，导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不需要包括导管的近端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的近侧部分、近端部分或近侧长度不是导管的末端部分或末端长度。

关于“远侧”，例如，本文公开的导管的“远侧部分”或“远端部分”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管的部分。类似地，例如，导管的“远侧长度”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管长度。例如，导管的“远端”包括当导管用于患者时旨在靠近患者或在患者体内的导管端部。导管的远侧部分、远端部分或远侧长度可以包括导管的远端；然而，导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不需要包括导管的远端。也就是说，除非上下文另有说明，否则导管的远侧部分、远端部分或远侧长度不是导管的末端部分或末端长度。

除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。

用于无创测量膀胱容积的患者可穿戴设备

图1A-1B示出了示例性使用环境中膀胱容积监测(“BVM”)设备100。在一个实施方案中，BVM 100可以是可穿戴的，并且可以无创地监测布置在患者10的膀胱12内的液体的体积，称为“BV值”。在一个实施方案中，BVM 100可以包括第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或多个，它们与患者10的皮肤表面接触并与电路108有线或无线通信联接。如本文所使用的，“传感器阵列”可以包括一个或多个传感器，配置为在第一模态中发送和/或接收信号输出并在第二模态中提供输出。第一模态和第二模态可以是相同的或不同的。示例性模态可以包括光学、电学、声学、电阻抗等。

如图2中所示，电路108可以包括处理器110、数据存储器112、电源114、一个或多个逻辑116、用户界面118或其组合中的一个或多个。在一个实施方案中，BVM设备100可以包括BV逻辑116A，该BV逻辑与第一传感器102中的一个或多个通信联接，并且配置为精确地测量BV值，即，患者10的膀胱12内的液体的体积。在一个实施方案中，BVM 100还可以包括通信逻辑116C，该通信逻辑配置为与网络90和/或远程计算设备或数据库80通信联接。

示例性网络90可以包括例如局域网(LAN)、医院网、内部网、互联网、基于“云”的网络等。示例性远程计算设备或数据库80可以包括计算设备、移动设备、“智能手机”、平板电脑、笔记本电脑、大型机、服务器、电子健康记录(EHR)系统等。在一个实施方案中，远程计算设备80可以包括手持设备等。手持设备80可以包括配置为允许用户或临床医生输入附加信息的用户界面118。示例性附加信息可以包括关于患者的信息(身高、体重、年龄、性别等)、膀胱排尿事件(数量、容积、日期、时间等)、患者10的液体摄入量(数量、容积、日期、时间等)、其组合等。在一个实施方案中，BVM 100可以从远程数据库80或网络90获取该附加信息，以进一步提高BV逻辑116A的精度，如本文更详细描述的。

在一个实施方案中，第一传感器102可以布置在患者10的皮肤表面上，并通过自粘剂、粘合带等固定到位。在一个实施方案中，传感器102可以布置在带120或类似的衣物上，配置为将传感器102固定在患者10的皮肤表面上。示例性衣物可以包括带、T恤、裤子、内衣或类似的紧身衣物，其配置为将传感器固定在在患者10的皮肤表面上。

如图1A-3中所示，在一个实施方案中，带120可以包括布置在其内表面上的传感器102。带120可以围绕患者10的腰部佩戴，并促使传感器102抵靠患者10的皮肤表面以保持与其接触。在一个实施方案中，传感器102可以布置在内衣、T恤、慢跑裤、它们的组合等的衬里内，并且配置为促使传感器102抵靠患者10的皮肤表面，如本文更详细描述的。有利地，衣物的弹性性质可确保传感器102与皮肤表面之间的舒适接触。在一个实施方案中，传感器102可以使用压力反应粘合剂等直接附接至患者的皮肤表面。

在一个实施方案中，如图2中所示，电路108的一个或多个部件，例如，处理器110、数据存储器112、电源114或逻辑116，可以布置在与带120和传感器102组件分离的独立单元中，并且例如通过有线或无线通信与之通信联接。在一个实施方案中，电路108或其一个或多个部件可以布置在独立计算设备或布置在患者10附近的“基站”内。在一个实施方案中，电路108或其一个或多个部件可以布置在手持设备、“可穿戴”设备(例如，智能手表)、平板设备或笔记本电脑内。在一个实施方案中，电路108或其一个或多个部件可以由用户在腰包或“腰包”中携带，并与布置在带120或衣物中的传感器102有线或无线通信联接，如本文所描述的。在一个实施方案中，电路108可以是从带120和传感器102组件可拆卸的。这允许单独清洗带120和传感器102组件，或者允许处置旧的带120和传感器102组件，同时将新的带120和传感器102组件联接到用于同一患者或新患者的BVM系统100。

图3示出了佩戴围绕腰部佩戴的BVM设备100的患者10的横向截面图。在一个实施方案中，带120可以通过在背部的紧固件紧固在患者10周围，以阻止从患者10移除设备100或不顺应性。在一个实施方案中，带120可以是可调节的，以适合不同尺寸的患者10。在一个实施方案中，带120可以包括布置在传感器102之间的一个或多个可调节部分124。可调节部分可以是弹性的、滑动锁扣、梯锁扣等。带120的可调节部分124可以配置为可调节以适合不同尺寸的患者，同时保持传感器102围绕患者10的腰部的相对位置。

在一个实施方案中，带120可以包括一个或多个标记122，以促进对准患者的解剖特征。例如，如图2中所示，第一标记122A可以与患者10的肚脐区域对准，和/或第二标记122B可以与患者10的脊柱区域对准。有利地，标记122可以促进传感器102与患者10的正确区域的对准。

在一个实施方案中，第一传感器阵列102可以使用一个或多个模态来测量膀胱内的液体的体积，和/或对膀胱12的位置进行三角测量。有利地，BVM设备100可以对膀胱12的位置进行三角测量，以促进将膀胱12的液体测量与周围组织的液体测量区分开来，从而提供对布置在膀胱12内的液体的更精确的测量。示例性模态可以包括超声、激光、电阻抗或其组合。

在一个实施方案中，BVM 100可以使用电阻抗模态来确定膀胱12的位置和/或布置在膀胱12内的液体的体积。电阻抗模态BVM设备100可以包括第一传感器阵列102，第一传感器阵列包括配置为提供激发信号的第一电极102A和配置为检测第一电极102A的激发信号的第二电极102B。BVM 100可以确定第一电极102A和第二电极102B之间的信号强度下降，以确定布置在它们之间的身体组织的电阻抗。在一个实施方案中，水凝胶、氨基甲酸乙酯凝胶或类似的导电凝胶可以放置在电极102A、102B和皮肤表面之间，以提高它们之间的导电性。在一个实施方案中，第一传感器阵列102可以包括配置为提供激发信号和检测激发信号的单个传感器102A。类似地，第二传感器阵列104可以包括配置为提供激发信号和检测激发信号的单个传感器104A。

在一个实施方案中，第一传感器阵列102可以布置在患者的肚脐区域上，靠近膀胱12，其中第一电极102A布置在膀胱12的左侧，并且第二电极102B布置在膀胱12的右侧。激发信号可以通过膀胱12从第一电极102A传播到第二电极102B。随着激发信号穿过膀胱12，膀胱12内不同容积的液体可以影响激发信号的电阻抗。

在一个实施方案中，第二传感器阵列104可以包括第三电极104A和第四电极104B，并且可以与TBW逻辑116B通信联接。第二传感器阵列104和TBW逻辑116B可以配置为检测和确定膀胱12的位置和患者10的身体14内(即，膀胱12外部的组织内)的液体的体积或全身水(TBW)中的一个或两者。第二传感器阵列104可以定位在与肚脐区域不同的身体区域上。例如，如图3中所示，第二传感器阵列104可以定位在患者10的背部，第三电极104A和第四电极104B布置在脊柱的任一侧。然而，应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，第二传感器阵列104可以定位在患者10的其他区域上。在一个实施方案中，由第二传感器阵列104和TBW逻辑116B确定的电阻抗值可以确定患者10的全身水(“TBW”)值。

在一个实施方案中，BVM 100可以检测在膀胱12内累积的液体量以及检测患者10的TBW的任何变化。在一个实施方案中，BVM 100可以使用生物阻抗谱(“BIS”)模型来根据生物阻抗值确定BV值和TBW值中的一个或两者。BVM 100可以配置为修改BIS模型以“学习”个体患者10。BVM 100可以使用来自目标患者的附加信息或来自不同于目标患者的一个或多个其他患者的聚集数据。附加信息可以是通过用户界面118输入到BVM 100的UO数据、来自附加医疗系统的自动UO数据、来自附加医疗系统的液体摄入等，如本文所描述的。图10A-10C提供示例性BIS模型，例如膀胱容积模型(“BV模型”)150，其配置为从阻抗测量确定BV值，如本文更详细描述的。类似地，TBW模型可以以类似的方式从阻抗值确定TBW值。此外，肺液体积(LFV)模型可以以类似的方式从阻抗值确定LFV值，如本文更详细描述的。在一个实施方案中，BVM 100可以修改BIS模型以补偿膀胱12周围组织的TBW值并确定精确的BV值。在一个实施方案中，BV和TBW值可以被实时地立即传送到网络80或EHR 90，用于进一步分析。

在一个实施方案中，BVM 100可以从远程数据库80或网络90中的一个获取附加信息，以进一步提高由BV逻辑116A确定的BIS模型的精度。在一个实施方案中，远程数据库或计算设备80可以包括手持设备等。手持设备80可以包括配置为允许患者10、用户或临床医生输入附加信息的用户界面118。示例性附加信息可以包括关于患者的信息(身高、体重、年龄、性别等)、膀胱排尿事件(数量、容积、日期、时间等)、患者10的液体摄入量(数量、容积、日期、时间等)、其组合等，如本文所描述的。

有利地，BVM 100可以监测并传送患者10的BV值、TBW值或液体摄入值随时间的变化。这些数据对于临床医生来说是必不可少的，例如，在确定利尿剂治疗对HF或类似患者是否有效时。此外，BVM 100使用的BIS模型(例如，BV模型150)可以适应不同患者10的不同身体成分。当测量可能具有非典型身体形态和非典型身体成分的HF或类似患者的膀胱容积时，这可能特别重要。值得注意的是，一些BV和TBW测量系统依赖于生物阻抗分析(“BIA”)，这需要预先假设患者具有“正常”的身体形态和身体成分。然而，这些假设可能不太适用于重症监护情况下的患者，导致结果不太准确。

在一个实施方案中，BVM 100可以使用超声声学模态来三角测量膀胱12的位置，并确定布置在膀胱12内的液体的体积。超声模态BVM 100可以包括第一换能器102A和第二换能器102B，配置为将超声信号发射到患者10体内并检测反射的超声信号。在一个实施方案中，换能器102A可以是既发射又检测反射超声信号的换能器阵列。在一个实施方案中，水凝胶、氨基甲酸乙酯凝胶或类似的声传导凝胶可以放置在传感器102和皮肤表面之间，以提高它们之间的声传导。

超声模态BVM 100可以检测第一传感器102A和第二传感器102B附近的皮下组织的变化密度，以对膀胱12的位置和尺寸进行三角测量。此外，反射信号中的变化可以进一步确定膀胱12内的液体的体积。例如，在膀胱12具有相对较少液体的情况下，反射的超声信号将显示相对于周围组织少或没有差异。在膀胱12相对充满液体的情况下，反射信号将相对于周围组织呈现更大的差异，从而允许膀胱容积的近似。换句话说，膀胱超声容积基于边缘检测，其中超声确定信号反射的变化，以确定膀胱壁/尿液界面。然后计算三维容积模型以估计膀胱中的液体的体积。

在一个实施方案中，超声模态BVM 100可以包括第一换能器102阵列和第二换能器104阵列，每个换能器配置为将超声信号发射到患者10体内并检测反射的超声信号。超声模态BVM 100可以测量来自第一换能器阵列102和第二换能器阵列104中的每一个的反射信号，以进一步提高对膀胱12的位置进行三角测量并确定其尺寸和容积的精度。

在一个实施方案中，一个或多个传感器102可以采用光学模态来确定膀胱12的位置或其中的液体的体积中的一个。例如，第一传感器阵列102A、102B可以将激光光学信号引导到患者10中，并检测反射的光学信号，以确定膀胱12的位置或其中的液体的体积中的一个。在一个实施方案中，多个光学传感器阵列102、104可以提高定位膀胱12的精度以及膀胱12内的液体的体积。

如图4中所示，在一个实施方案中，BVM 100可以被包括在衣物中，例如T恤126。如将理解的，T恤126是示例性的，并且本发明的实施方案可以与各种衣物一起使用，包括带、T恤、裤子、内衣或类似的紧身衣物，配置为将第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者固定在患者的皮肤表面上。第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者可以布置在T恤126的衬里内，并且T恤126可以由紧密贴合的材料形成，以确保传感器固定在患者10的皮肤表面。

在一个实施方案中，T恤126可以包括第一传感器阵列102，第一传感器阵列布置在T恤126的腰部周围，并且配置为确定BV值，如本文所描述的。第一传感器阵列102可以包括可以使用相同或不同模态的一个或多个传感器，如本文所描述的。例如，第一传感器阵列102可以包括六个传感器，该六个传感器布置在T恤126的腰部周围，并且配置为当患者10穿着T恤126时，在膀胱12的区域周围接触患者10的皮肤表面。六个传感器中的每一个都可以使用相同或不同的模态来确定BV值。

在一个实施方案中，T恤126可以包括第二传感器阵列104，第二传感器阵列包括可以使用相同或不同模态的一个或多个传感器，如本文所描述的。第二传感器阵列104可以布置在T恤126的不同部分上，例如手臂部分，并且可以配置为确定患者10的TBW值。有利地，第二传感器阵列104可以以与第一传感器阵列102间隔开的关系布置，以区分BV数据和TBW数据。

在一个实施方案中，T恤126还可以包括BVM 100或电路108的一个或多个部件，例如，处理器110、数据存储112、电源114、一个或多个逻辑116、用户界面118或其组合。这些部件可以缝入T恤的衬里中，并且可以有线或无线地与第一传感器阵列102或第二传感器阵列104通信联接。

在一个实施方案中，BVM 100或电路108的一个或多个部件可以远离T恤126布置并无线联接到T恤126。例如，第一传感器阵列102或第二传感器阵列104中的一个可以与计算设备、手持设备、“基站”或类似设备通信联接，这些设备可以包括BVM 100或电路108的一个或多个部件，即，处理器110、数据存储112、电源114、一个或多个逻辑116、用户界面118或其组合。

自学习无创膀胱监测系统

图5示出了示例性自学习、无创膀胱监测系统(“系统”)200，包括膀胱容积监测系统(“BVM”)100和训练系统，例如自动尿液输出训练系统(“AUO”)300。如图所示，AUO培训系统300可以通过有线或无线通信与系统200直接联接。在一个实施方案中，AUO训练系统300可以通过网络90和远程计算设备80中的一个或两者间接地与系统200联接。

系统200可以配置为无创地检测患者10的膀胱12内的液体的体积。系统200可以使用一个或多个模态来确定患者10的膀胱容积(“BV”)度量。示例性模态可以包括电阻抗、超声、光学模态或其组合，如本文所描述的。此外，系统200可以确定患者10的全身水(“TBW”)度量，如本文所描述的。在一个实施方案中，系统200可以使用TBW值来为患者10提供改进的BV值的精度。

在一个实施方案中，系统200还可以包括训练系统，该训练系统配置为独立地验证膀胱12内的液体的体积并“训练”BVM 100以提高精度。在一个实施方案中，训练系统可以包括自动尿液输出训练系统(“AUO”)300，该系统配置为自动确定由患者10排出的液体的体积(尿液输出值，或“UO”值)。系统200可以使用AUO值来修改生物阻抗至膀胱容积模型(“BV模型”)150，以“学习”特定患者10并提供改进的、个性化的BV和/或TBW数据。其他训练系统可以包括基于超声的训练系统400或基于压力的训练系统500，如本文更详细描述的。

在一个实施方案中，一旦BVM 100已经被训练到特定患者10，训练系统300、400、500可以从系统200分离，并且系统200可以无创地记录BV和/或TBW数据。在一个实施方案中，训练系统300、400、500中的一个或多个可以通过有线或无线通信直接与系统200通信联接。在一个实施方案中，训练系统300、400、500中的一个或多个可以通过网络90和/或远程计算设备80间接地与系统200通信联接。BV和/或TBW数据也可以被传送到网络90和/或远程数据库或远程计算设备80(例如，电子健康记录系统，“EHR”)以进行进一步分析。患者特定BV或TBW数据对于评估肾功能和确定复杂患者利尿剂治疗的疗效非常重要。示例性复杂患者可以包括表现出各种合并症或非典型身体成分的HF患者。

图6示出了示例性尿液收集系统30，其包括导管32、引流管34和收集容器36。导管32可以是Foley导管、留置导尿管、球囊导管、非球囊导管、耻骨上导管、输尿管导管、肾造口术导管或配置为从患者排出液体、例如从患者10的膀胱12排出尿液的类似设备。引流管34可以配置为将液体从导管32引流到收集容器36。

图7示出了包括BVM 100和基于AUO的训练系统300的系统200的示意图。在一个实施方案中，系统200可以包括处理器210、数据存储器212、电源214、一个或多个逻辑216(例如，通信逻辑216C)、用户界面218或其组合。在一个实施方案中，BVM 100可以包括处理器110、数据存储器112、电源114或其组合。BVM 100的处理器110、数据存储器112或电源114可以是对系统200的处理器210、数据存储器212或电源214的补充或替代。因此，BVM 100可以是通信联接到系统200并且可选地可从系统200拆卸的独立单元。可替代地，BVM 100或其部件可以与系统200集成作为单个单元。

在一个实施方案中，BVM 100还可以包括一个或多个逻辑116和一个或多个传感器阵列，例如第一传感器阵列102、通信联接到其上的第二传感器阵列104，并且配置为检测和确定膀胱容积(“BV”)值、全身水(“TBW”)值或两者中的一个。在一个实施方案中，BVM 100可以使用生物阻抗分析(“BIA”)、生物阻抗谱(“BIS”)、生物阻抗体积描记法(“BIP”)或生物阻抗断层扫描(“BIT”)中的一个来测量BV或TBW值中的一个。然而，应当理解，使用电阻抗、超声或光学(例如，激光)模态测量BV或TBW值的其他方法也被认为落入本发明的范围内。

在一个实施方案中，BIS使用电阻抗测量患者10的水含量。在第一传感器(例如，第一电极102A)处提供激发信号，并且在第二传感器(例如，第二电极102B)处检测激发信号。第一电极102A和第二电极102B可以跨待测量的患者10的一部分定位。第一电极102A和第二电极102B之间的信号的阻抗量可以与水含量的量相关联。值得注意的是，生物阻抗谱不同于生物阻抗分析(“BIA”)。BIA依赖于对患者体形、大小、成分和人口统计学的概括。这些概括可能不太适用于重症监护患者，例如，HF患者或高血容量患者，他们的病情性质已经不同于普通人群。

在一个实施方案中，包括第一电极102A和第二电极102B的第一传感器阵列102可以放置在患者10的肚脐区域的任一侧的腹部上。第一传感器阵列102可以有线或无线地与BV逻辑116A通信联接，并且配置为发送和接收电信号以确定患者10的膀胱区域12的阻抗。因此，BV逻辑116A可以确定患者10的膀胱12内的液体的体积。

在一个实施方案中，第二传感器阵列104可以包括第三电极104A和第四电极104B，并且可以放置在患者10的身体部分14上，例如在患者的背部，脊柱的任一侧。第二传感器阵列104可以有线或无线地与TBW逻辑116B通信联接，并且配置为发送和接收电信号以确定患者10的身体部分14的阻抗。因此，TBW逻辑116B可以确定患者10的组织内的液体的体积。

在一个实施方案中，第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者可以与患者的皮肤接触以测量电阻抗。在一个实施方案中，第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者可以粘附到患者10的皮肤。在一个实施方案中，第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者可以布置在带120上，带围绕患者的躯干固定，并且配置为将第一传感器阵列102和第二传感器阵列104中的一个或两者固定到皮肤表面。

重要的是要注意，不同的患者可以具有布置在皮肤表面和膀胱12之间的不同量的身体组织。布置在皮肤表面和膀胱12之间的组织的水含量可以影响第一传感器阵列102的BV测量。因此，BVM 100可以包括两个传感器阵列102、104。第一传感器阵列102可以布置在膀胱12上方，并且配置为测量BV度量。第二传感器阵列104可以布置在患者的不同部分上，例如，身体部分14，并且可以配置为确定患者10的TBW度量。然后，BVM 100可以通过补偿布置在皮肤表面和膀胱12之间的组织的TBW来确定精确的BV。因此，BVM 100可以精确地确定患者10的BV。

在一个实施方案中，系统200可以在一段时间内监测患者10的BV值或TBW值中的一个。在一个实施方案中，系统200还可以包括由系统200记录的BV值、TBW值或尿液输出(UO)值的日期/时间戳，如本文所描述的。因此，系统200然后可以将这些事件与输入到系统200的附加数据对准，附加数据或者通过用户界面118直接输入，或者间接地从网络90或远程数据库80输入。该信息可以本地存储，例如数据存储器114或数据存储器214，或者与网络90或远程数据库80通信，例如医院网络或电子健康记录(“EHR”)系统。应当理解，示例性网络90和远程数据库80可以包括一个或多个计算设备，包括具有数据处理能力和/或网络接口能力的电子设备，例如内部网、互联网、基于“云”的网络、服务器、医院网络、EHR系统等。

在一个实施方案中，系统200可以包括配置为接收附加信息的用户界面218。示例性信息可以包括但不限于患者变量，例如性别、年龄、身高、体重、解剖测量、身体成分、体重指数(“BMI”)、测量的排尿后残余容积、排尿事件的日期/时间、排出尿液输出容积、对自动尿液输出容积的调整等。这些变量可以由临床医生、患者输入，或者通过网络90(例如，EHR、基于“云”的网络、内部网、互联网、LAN等)从远程数据库80自动查询。

在一个实施方案中，如图10A-10C中所示，系统200可以将生物阻抗测量应用于生物阻抗至膀胱容积模型(“BV模型”)150，以确定膀胱12内的液体的体积，即，BV值。图10A示出了示例性BV模型150，其示出了生物阻抗的变化相对于膀胱12内的液体的体积之间的相关性。要注意的是，为了便于解释，所示的BV模型150是高度简化的实施例，并且如将理解的，BV模型可以是线性的、对数的、多项式的、多维的、时变的，和/或可以包括一个或多个拐点。

在一个实施方案中，患者的TBW值可以在个体之间变化很大，这又可以影响来自第一传感器阵列102的BV度量。因此，系统可以监测患者10的TBW值或其变化，并修改BV模型150以适应这些变化。有利地，系统200可以在一段时间内监测患者10的BV和TBW值中的一个，以确定利尿剂治疗对患者的疗效。在一个实施方案中，BV逻辑116可以连续测量生物阻抗以确定膀胱容积的变化，或者通过随时间的稳定累积，或者通过指示膀胱排尿事件的膀胱容积的突然下降。在一个实施方案中，BV逻辑116可以确定膀胱容积的变化，并将这些变化与其他伪像区分开来，例如患者运动或患者位置(坐、站、走、躺等)。

在一个实施方案中，系统200可以包括加速度计222、陀螺仪等，其配置为检测患者10的速度、方向或运动变化。系统200可以检测患者10的运动，以将源于患者组织或器官的重新分布和定向、膀胱内的液体运动或由于患者位置引起的膀胱几何形状变化的阻抗变化与由于膀胱排尿事件引起的阻抗变化区分开来。例如，在女性中，子宫的位置通常导致需要一些相对于超声膀胱扫描和/或生物阻抗测量的补偿机制。

在一个实施方案中，第一传感器阵列102可以配置为通过表面肌电图检测尿道括约肌的松弛和/或逼尿肌的收缩。然后，BVM 100可以直接检测膀胱12的肌肉何时收缩进行排尿事件，并且系统200可以记录这些事件。因此，BVM 100可以进一步区分由于患者10的移动或其他伪影(例如，传感器或传感器阵列的移动)而发生的BV阻抗的变化与和膀胱排尿事件相关联的变化。

训练系统

在一个实施方案中，系统200还可以包括基于自动尿液输出(AUO)的训练系统300，该训练系统配置为自动测量由患者10排出的尿液的容积。尿液输出容积可以用于校准或“训练”BVM 100或包括在其中的逻辑116，以提供每个个体患者10的精确BV测量。

在一个实施方案中，AUO 300可以包括处理器310、数据存储器312、电源314或其组合。处理器310、数据存储器312或电源314可以是对系统200的处理器210、数据存储器212或电源214的补充或替代。因此，AUO 300可以是通信联接到系统200并且可选地可从系统200拆卸的独立单元。可替代地，AUO 300或其部件可以与系统200集成作为单个单元。

在一个实施方案中，AUO 300还可以包括一个或多个逻辑316(例如，AUO逻辑316A)和一个或多个传感器302，该传感器配置为检测从膀胱12排出的液体的体积。在一个实施方案中，传感器302可以与导管32或引流管34联接，并且配置为测量穿过其中的液体的体积。在一个实施方案中，传感器302可以与收集容器36联接，并且配置为测量在其中接收的液体的体积。

BV模型训练

如图10A-10C中所示，系统200可以基于来自AUO 300的尿液输出测量，或来自患者或临床医生输入的来自实际排出量的测量，或来自诸如尿动力学监测器、压力传感器或超声膀胱扫描仪等的其他设备的测量，修改或校准膀胱容积模型(“BV模型”)150的阻抗测量，如本文更详细描述的。例如，如图10A中所示，初始BV模型150可以由系统200提供并本地存储，例如存储在数据存储器112或数据存储器212上。在一个实施方案中，初始BV模型150可以从远程数据库80和/或从网络90提供给系统200。在一个实施方案中，初始BV模型150可以由系统200从来自患者或来自具有相似患者变量(例如，性别、年龄、身高、体重等)的不同患者的先前BV模型的集合中导出。可以使用用户界面218将关于患者10的一些信息输入到系统200中。示例性信息可以包括年龄、性别、身高、体重、身体质量指数(“BMI”)、健康状况等。然后，系统200可以聚集来自具有与患者10相似信息的其他患者的先前训练的BV模型，以提供初始BV模型150。然后，系统200可以检测来自第一传感器阵列102的生物阻抗值，并使用初始BV模型150预测第一BV值250A。

如图10B中所示，然后，系统200可以将第一BV值250A与第一尿液输出测量(例如，450ml)进行比较。然后，系统200，例如，BV逻辑，可以将初始BV模型150修改为第二BV模型152，以提高精度。随后的膀胱排尿事件可以进一步细化BV模型。例如，如图1OC中所示，第二排尿事件提供了第二尿液输出测量250B(例如，150ml)，该第二尿液输出测量随后可以用于进一步将训练的BV模型152修改为第三BV模型154。系统200可以在迭代的基础上继续修改BV模型，随着每个随后的膀胱排尿事件改进BV模型，以细化患者的特定轮廓。

在一个实施方案中，系统200可以经历训练周期以“学习”或校准系统200，以针对特定患者10，并基于生物阻抗测量提供对患者的BV值的准确估计。在一个实施方案中，系统200可以经历预定时间窗的训练周期，或预定数量的膀胱排尿事件。在一个实施方案中，系统200可以继续训练周期，直到所估计的BV值与尿液输出(UO)度量之间的差降至阈值以下。在一个实施方案中，阈值可以是预定值或者可以由系统200导出。

在一个实施方案中，一旦系统200已经被“训练”到患者，AUO 300训练系统和/或尿液收集系统30就可以脱离和移除。因此，系统200可以使用训练的BV模型154继续测量患者10的BV值。有利地，脱离AUO训练系统300和尿液收集系统30可以减少对侵入性尿液管理设备的需要，并且还提高了系统200的便携性，从而允许患者10提高运动自由度。系统200可以被包含在由患者10佩戴的便携式包内，并且允许患者10提高运动自由度。

在一个实施方案中，系统200可以使用训练的BV模型154来提供关于患者10的TBW值的改进的精度。因此，系统200可以确定每个个体患者10的准确TBW。有利地，系统200可以监测患者10的TBW值，并确定指示患者对利尿剂治疗的反应、对其他治疗的反应或患者状况的变化的患者TBW的任何变化。与目前定期体重测量或膀胱排尿测量的方法相比，这种信息可以提供对利尿剂治疗反应的更快和更准确的指示。如果患者对利尿剂治疗无效，这可能特别重要，需要迅速实施替代治疗。

在一个实施方案中，BVM 100或AUO 300中的一个可以是单独的独立系统，其通过网络等直接或间接地与系统200通信联接。在一个实施方案中，系统200、BVM 100或AUO 300中的一个可以是布置在患者附近(例如，在患者房间内)的独立“基站”，并且与布置在患者身上的第一传感器阵列102、第二传感器阵列104或AUO传感器302中的一个无线联接。因此，患者10可以“佩戴”更少的设备，从而提高患者舒适度。在一个实施方案中，系统200或其部件可以布置在便携式计算设备、监测器、手持设备、可穿戴设备(例如，智能手表等)、笔记本电脑、平板设备等内。在一个实施方案中，系统200或其部件可以布置在隔水或防水的独立单元内，并且可以允许轻度沐浴或淋浴，而不必将系统200从患者10脱离。在一个实施方案中，系统200或其部件可以被包含在袋或“腰包”内，并且可以由用户佩戴以便于携带系统200。

有利地，电阻抗传感器可以相对便宜、重量轻并且需要很小的与皮肤表面的压力来建立它们之间的导电接触，允许用户佩戴传感器102、104，而对他们的运动或舒适性几乎没有影响。此外，可以丢弃传感器，并且系统200与每个新患者的新传感器联接，从而提供更具成本效益的系统，特别是对于短期的重症监护情况。

有利地，包括BVM 100和AUO训练系统300的系统200允许系统200对每个个体患者10的自动的“闭环”自学习和校准，从而允许在患有合并症的“复杂”患者中提高准确性。

膀胱训练

当患者10被导管插入长达一段时间时，可能会出现许多问题。例如，在移除导管32之后，膀胱12可能会失去弹性和顺应性，导致失禁或尿急，或者导致其他异常的膀胱和排尿功能。尽管膀胱中只有相对少量的尿液，但患者通常会有膀胱充盈的感觉和排尿的需要。在一个实施方案中，AUO逻辑316A可以与阀306通信联接，并且可以选择性地打开或关闭阀306以控制通过尿液收集系统30的液体流动。阀306可以布置在导管32的内腔或引流管34的内腔中的一个中，或者用于控制尿液收集系统30中的尿液流动的任何合适位置中。AUO 300可以配置为闭塞导管32或引流管34的引流内腔，以允许尿液累积在膀胱12内。AUO 300可以允许尿液累积，直到膀胱12被认为是“满的”，即，尿液体积处于总膀胱容量的百分比。如本文所描述的，系统200可以测量膀胱12的BV值，并且可以确定膀胱12何时足够满以打开阀306。然后，AUO逻辑316A可以将阀306从关闭位置转换到打开位置，以允许患者10在再次关闭阀306之前排空膀胱12，为下一个排出周期做好准备。

阀的周期性关闭和尿液累积随后的排尿事件可以保持或重新训练膀胱弹性、顺应性和自然膀胱功能。此外，膀胱12的周期性填充和排尿可以进一步训练BV模型150，以确定膀胱12内尿液累积的百分比、需要排尿的膀胱容积的百分比、排出尿液的容积、和/或排尿事件之后残留在膀胱12内的尿液的残余容积。在一个实施方案中，阀306可以包括冗余压力释放机构，该冗余压力释放机构配置为在压力传感器、阀或控制阀的逻辑发生故障的情况下打开阀并释放压力。有利地，如果系统200在达到阈值之前未能打开阀306，则阀306可以包括故障安全机构，以在达到阈值时打开阀306并允许液体流过阀306。如果阀306不能激活，这可以防止对患者的意外创伤。

协调系统的安全特征

有利地，包括BVM 100和AUO 300的系统200可以包括一个或多个安全特征。在一个实施方案中，系统200可以向临床医生提供一个或多个警报，并且可以从系统200直接向临床医生发送警报，或者通过网络90和/或诸如EHR 80的远程计算设备间接地发送警报。警报可以是视觉、听觉或触觉警报。

在一个实施方案中，在AUO 300将阀306设置为打开并且BVM 100随后确定膀胱容积变化很小或没有变化，系统200可以向临床医生提供已经发生错误的警报，例如，尿液收集系统30中的闭塞、阀306的故障等。

在一个实施方案中，系统200可以确定膀胱12何时接近最大膀胱容积容量，这对于患者10来说可能是不舒服的或者在临床上是不可接受的，并且可以向临床医生提供警报。在患者丧失能力并且不能向临床医生指示不适的感觉，并且可能导致对患者10的创伤的情况下，这可能是特别重要的。例如，主要的风险可以是回流到输尿管和压力回流到肾脏，导致肾积水。

在一个实施方案中，系统200可以确定膀胱12何时接近最大或预定的膀胱容积容量，并且可以代替临床医生执行预定的膀胱超声扫描来评估间歇导管插入术的需要，向临床医生提供警报。这可能是特别重要的，因为它减少了低效扫描(即，不需要间歇性导管插入术)的发生率，低效扫描对临床医生来说是耗时的，对患者来说是破坏性的。

在一个实施方案中，系统200可以确定膀胱12何时接近最大或预定的膀胱容积容量，并且可以向患者提供警报。这对于某些类型的基本独立但不能感觉到膀胱充盈的患者尤其重要，例如依靠间歇性自我导管插入术排空膀胱的脊髓损伤患者。这可以进一步减少不必要的间歇性导管插入术的发生率以及相关联的尿道创伤和感染的风险。

在一个实施方案中，系统200还可以包括压力传感器502，该压力传感器布置在患者膀胱12内的导管32的尖端处，以直接测量患者的膀胱压力，如本文更详细描述的。在一个实施方案中，压力传感器502可以布置在导管32的内腔内、引流管34的内腔内或收集容器36内，并且配置为测量患者的膀胱压力，如本文更详细描述的。然后，系统200可以确定患者的膀胱压力值，并确定膀胱压力何时接近不舒服或临床上不可接受的水平。然后，系统200可以向临床医生提供警报，或者将阀306转换到打开位置，以释放压力。

具有基于超声的训练系统的系统

如图8中所示，在一个实施方案中，系统200可以包括如本文所述的BVM 100和配置为训练BV模型150的基于超声的训练系统(“U/S系统”)400。U/S系统400可以配置为使用超声直接测量膀胱12内的液体的体积。在一个实施方案中，除了或代替系统200的处理器210、数据存储器212或电源214之外，U/S系统400可以包括处理器410、数据存储器412、电源414或其组合。

在一个实施方案中，U/S系统400还可以包括一个或多个逻辑416(例如，U/S逻辑416A)，其与超声换能器402通信联接并且配置为提供超声声学信号。U/S逻辑416A可以配置为检测反射的超声信号并确定膀胱排尿事件之前或之后膀胱内的液体的体积(BV值)。在一个实施方案中，超声换能器402可以由临床医生保持就位，以使用独立的便携式膀胱扫描仪U/S系统400周期性地测量膀胱12内的液体的体积。这可以在间歇性导管插入术之前和之后进行，并且可以也可以不包括测量在该过程中收集的尿液的容积。在一个实施方案中，超声换能器402可以用粘合剂或类似物固定到腹部、膀胱区域周围或耻骨正上方。在一个实施方案中，超声换能器402可以布置在带120的内表面上。带120可以配置为围绕肚脐区域将换能器402固定到腹部。带120可以是可调节的，以保持换能器402和皮肤表面之间的足够压力，从而确保它们之间的足够声传导。在一个实施方案中，水凝胶、氨基甲酸乙酯凝胶或类似的超声传导凝胶可以布置在换能器和皮肤表面之间，以进一步确保它们之间的足够声传导。

有利地，U/S系统400可以校准或“训练”BVM系统200，如本文所描述的，而不必收集和测量来自患者10的尿液输出。例如，在患者10不需要使用尿液收集系统30进行导管插入的情况下，系统200仍然可以使用U/S训练系统400训练到个体患者10，以训练BV模型150。这可以避免留置导管插入术，并允许患者10在仍然训练系统200的同时，例如在患者半卧床的情况下，提高运动自由度。

在一个实施方案中，U/S系统400和换能器402可以是从系统200可拆卸的。因此，一旦系统200已经被训练到特定患者10，则可以移除U/S系统400，从而允许患者提高运动自由度和提高舒适度。然后，系统200可以继续以提高的精度监测BV值，如本文所描述的。

在一个实施方案中，系统200可以使用一个或多个训练系统来训练BVM 100，如本文所描述的。例如，BVM 200可以使用电阻抗和BIS模型(例如，BV模型150)来确定BV值，如本文所描述的。然后，U/S系统400可以使用超声模态来确认BV值，并且如果需要，系统200可以修改BIS模型。然后，患者10可以排空膀胱并记录排出液体的体积，并将该值输入到系统200，例如，通过用户界面218或远程计算设备80。然后，U/S系统400可以测量排尿事件之后留在膀胱中的残余液体。然后，系统200可以将输入到系统200的排空膀胱值与由U/S系统400确定的剩余膀胱容积值组合，以提供精确的BV值并提高BV模型150的精度。

具有内膀胱压力传感器校准的系统

如图9中所示，在一个实施方案中，系统200可以包括如本文所述的BVM系统100和配置用于训练BV模型150的膀胱压力训练系统500。膀胱压力训练系统500可以配置为通过测量膀胱12内的液体压力来直接测量膀胱12内的液体的体积。

在一个实施方案中，除了或代替系统200的处理器210、数据存储器212或电源214之外，膀胱压力系统500可以包括处理器510、数据存储器512、电源514或其组合，如本文所描述的。在一个实施方案中，膀胱压力系统500还可以包括与压力传感器502通信联接的一个或多个逻辑516(例如，压力逻辑516A)。在一个实施方案中，压力传感器502可以布置在导管32的尖端，导管可以布置在膀胱12内，并且可以直接测量膀胱12内的压力以确定其中的尿液的容积。

有利地，对于已经需要导管插入的患者，压力系统500可以校准或“训练”BVM系统200，如本文所描述的，而不必收集和测量来自患者10的尿液输出。例如，尿液输出测量可以根据膀胱排尿事件后留在膀胱中的残余尿量而变化。这些变化可能会将“噪声”添加到训练数据中，并可能导致较不精确的BV模型。此外，收集和测量从膀胱12排出的尿液可能是混乱和耗时的。例如，尿液可能被截留在引流管内的独立环路中，这可能影响尿液输出测量。

具有体内压力传感器监测的系统

在一个实施方案中，系统200可以包括如本文所述的BVM系统100和配置用于优化BV模型150的体内压力监测系统，例如，膀胱压力系统500。体内压力监测系统500可以配置为测量腹内压力，并确定可能影响生物阻抗值的体内压力变化以及系统200对BV值或TBW值的确定。例如，腹腔筋膜室综合征可引起腹内压力的变化，该变化可以由布置在膀胱内的压力传感器检测到，如本文所描述的。

在一个实施方案中，除了或代替系统200的处理器210、数据存储器212或电源214之外，体内压力监测系统500可以包括处理器510、数据存储器512、电源514或其组合，如本文所描述的。在一个实施方案中，体内压力监测系统500还可以包括与压力传感器502通信联接的一个或多个逻辑516。在一个实施方案中，压力传感器502可以布置在导管32的尖端，导管可以布置在膀胱12内，并且可以直接测量膀胱12内的压力以确定其中的腹内压力。

有利地，对于已经需要导管插入的患者，压力系统500可以优化校准或“训练”BVM系统200。例如，腹水和其他导致腹部中液体累积的情况可能会影响生物阻抗测量。这些变化可能会将“噪声”添加到训练数据中，并可能导致较不精确的BV模型。通过腹内压力测量提醒BVM系统200可能存在过量液体，将产生更稳健的BV模型150。

全身水分和膀胱容积系统

图11A-11B示出了配置为测量患者10的TBW值和/或患者10的膀胱12的BV值的独立式、无创TBW测量设备(“设备”)600。在一个实施方案中，设备600可以是“站立秤”设备600，包括脚板620和把手622。把手622可以由从脚板620延伸的柱624支撑。脚板620可以配置为支撑站在其上的患者10。把手622可以配置为当患者站在脚板620上时由患者的每只手抓住。柱624可以将把手622支撑在患者10的符合人体工程学舒适高度，例如，距离脚板620在2英尺和4英尺之间。在一个实施方案中，柱624可以是可调节的，以允许根据患者10的高度重新定位把手。

在一个实施方案中，脚板620可以包括第一传感器阵列602，该第一传感器阵列包括左脚电极602A和右脚电极602B。在一个实施方案中，把手622可以包括第二传感器阵列604，该第二传感器阵列包括左手电极604A和右手电极604B。在一个实施方案中，脚板620还可以包括压力传感器，该压力传感器配置为确定患者10的体重值。设备600还可以包括用户界面618，该用户界面配置为显示信息或允许用户向设备600输入信息。在一个实施方案中，用户界面618可以是触摸屏、键盘等。

如图12中所示，在一个实施方案中，设备600还可以包括电路108，该电路可以包括处理器110、数据存储器112、电源114、一个或多个逻辑116(例如，BV逻辑116A、TBW逻辑116B、通信逻辑116C、肺液体积(“LFV”)逻辑116D)、用户界面118或其组合中的一个或多个，其配置为测量患者10的BV值或TBW值，如本文所描述的。在一个实施方案中，设备600可以与网络90和/或远程数据库80通信联接，例如局域网(LAN)、医院网络、内部网、互联网、基于“云”的网络、计算设备、电子健康记录(EHR)系统、其组合等。在一个实施方案中，设备600可以与附加医疗系统70通信联接，例如超声系统、液体收集系统、自动尿液输出系统、胸腔或其他引流系统、输注系统、肠内喂养系统、呼吸机和雾化器系统等。值得注意的是，通过呼吸流失的液体量可能很大。这些附加医疗系统70可以向设备600提供附加信息，以确定注入到患者10或从患者10排出的液体的体积。附加医疗系统70可以直接与设备600联接，有线或无线地直接与设备600通信联接，或者通过网络90或远程数据库80中的一个与设备600通信联接。

在一个实施方案中，设备600可以包括TBW逻辑116B，其配置为测量患者的电阻抗值并使用生物阻抗谱(“BIS”)确定TBW值。如本文所使用的，生物阻抗谱也可以被称为生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描。值得注意的是，生物阻抗谱不同于生物阻抗分析。生物阻抗分析依赖于对患者体形、大小、年龄、身高、体重、性别、种族和/或人口统计学的概括。虽然这些概括可以适用于“正常”患者，但这种概括可能不适用于重症监护患者。此外，重症监护患者还需要更高精度的患者值。例如，HF患者可能由于过多的体液导致心脏液体超载而超重。因此，基于BIA的系统所依赖的概括提供了不太精确的TBW或BV测量。此外，HF患者需要更高精度的TBW和BV测量，以更快地确认利尿剂治疗正在生效。如果利尿剂治疗无效，那么临床医生需要迅速转向替代治疗。

在示例性使用方法中，提供了如本文所描述的站立秤设备600。患者10可以站在脚板620上并将赤脚放置在每个脚电极传感器602上，例如左脚放置在左脚电极602A上，右脚放置在右脚电极602B上。在一个实施方案中，患者10还可以用双手抓住把手622，用裸露的左手抓住左手电极604A，用裸露的右手抓住右手电极604B。重要的是要注意，患者用裸露的皮肤接触电极602、604，以提供它们之间的电接触。

然后，可以由第一电极提供激发信号，例如，脚电极602或手电极604中的一个。然后，第二电极可以检测激发信号。在一个实施方案中，第二电极可以是不同于第一电极的脚电极602或手电极604中的一个。例如，可以由右脚电极602B提供激发信号，并且由左脚电极602A、左手电极604A、右手电极604B或其组合之一检测。在一个实施方案中，可以由左脚电极602A、右脚电极602B、左手电极604A、右手电极604B或其组合中的一个或多个提供激发信号。在一个实施方案中，第二检测电极可以是左脚电极602A、右脚电极602B、左手电极604A、右手电极604B或其组合中的一个或多个。应当理解，也可以考虑激发电极和检测电极的这些和其他组合而不受限制。

TBW逻辑116B可以配置为测量在第一电极处提供的激发信号，以及检测在第二电极处接收的激发信号。然后，TBW逻辑116B可以确定患者10的电阻抗值。然后，TBW逻辑116B可以将电阻抗值应用于患者10的BIS模型(例如，BV模型150或TBW模型)，以确定患者10的TBW值。需要注意的是，TBW模型以类似于BV模型150(见图10A-10C)的方式使用，除了它用于确定患者的TBW值而不是BV值。该模型将阻抗值转换为TBW值，并且如由逻辑116确定的那样，可以由系统600修改以针对个体患者10个性化，如本文所描述的。

在一个实施方案中，第一对电极可以配置为使用BIS测量TBW值，并且第二对电极可以配置为使用BIS测量BV值。例如，第一对脚电极602A、602B可以配置为通过患者10的膀胱12传递激发信号，以确定患者600的BV值。第二对手电极604A、604B可以配置为通过患者10的躯干区域14传递激发信号，以确定患者10的身体组织的TBW测量。有利地，设备600可以确定患者10的TBW值并修改BIS模型以考虑膀胱12周围组织的TBW。因此，设备600可以确定患者10的精确BV测量，而不依赖于人口或人口统计中的假设。在一个实施方案中，第二对手电极604A、604B可以配置为通过躯干区域14传递激发信号，以确定布置在肺16中的液体的体积。因此，设备600可以确定布置在肺16内的液体的体积(即，LFV值)。

在一个实施方案中，脚板620还可以包括压力传感器，该压力传感器配置为当患者10站在脚板620上时检测施加在其上的压力。然后，TBW逻辑116B可以确定患者10的体重值。在一个实施方案中可以在用户界面618上向临床医生显示TBW值、BV值、体重值、LFV值或其组合。在一个实施方案中，设备600还可以包括通信逻辑116C，其配置为将TBW值、BV值、体重值或LFV值中的一个传送到网络90和/或远程数据库80，例如，EHR系统等。

在一个实施方案中，可以通过用户界面618将附加信息输入到设备600，或者通过远程数据库80或网络90提供。示例性变量可以包括但不限于患者变量，例如性别、年龄、身高、体重、圆周测量、排尿事件的日期/时间、尿液输出容积、对自动尿液输出容积的调整等。这些变量可以由临床医生、患者输入，或者通过网络90，例如电子医院记录、基于“云”的网络、内部网、互联网、LAN等，从远程数据库80自动查询。

如图13-14B中所示，在一个实施方案中，提供了包括电路108的TBW设备700，如本文所描述的，电路108与布置在手环720上的传感器702通信联接。在一个实施方案中，电路108可以被包含在单个独立单元、手持计算设备或“基站”内，并且通过有线或无线通信与传感器702通信联接。“基站”可以布置在患者附近，即，联接到患者的床，或者布置在同一房间内。在一个实施方案中，电路108可以由患者10在包或小袋或“腰包”中携带，例如，电路108可以布置在固定在患者躯干周围的带上。

在一个实施方案中，传感器702可以是配置为提供或检测激发信号的电极。传感器702可以布置在手环720上，手环配置为环绕患者10的手腕或脚踝部分并将电极702支撑在患者10的皮肤表面上。在一个实施方案中，手环720可以是可调节的或有弹性的，以适合不同尺寸的患者。在一个实施方案中，手环720可以包括一个或多个标记，以促进电极702的正确对准。例如，标记可以与患者10上的解剖学基准标记(例如，踝骨或腕骨)对准，以将传感器与患者10正确对准。

在一个实施方案中，TBW设备700可以包括左脚手环720A、右脚手环720B、左手手环720C、右手手环720D或其组合。在一个实施方案中，每个手环720A-720D可以包括传感器702。在一个实施方案中，每个手环720A-720D可以包括传感器阵列702。

传感器702可以有线或无线地与电路108通信联接。电路108可以包括逻辑116，例如，BV逻辑116A、TBW逻辑116B、LFV逻辑116D等，其配置为提供和/或检测激发信号并使用BIS确定患者10的BV值、TBW值、LFV值，如本文所描述的。有利地，当患者处于俯卧或坐着位置时，例如如果患者卧床和/或不能站立，则患者10可以佩戴手环720和电极传感器702。

在一个实施方案中，如图13中所示，设备700还可以包括胸带722，胸带围绕患者10的肺区域16延伸，并包括一个或多个传感器702，如本文所描述的。胸带722和传感器702组件可以与肺液体积(“LFV”)逻辑116D通信联接。LFV逻辑116D可以配置为测量患者的肺16的电阻抗值并确定布置在其中的液体的体积，即，LFV值。在一个实施方案中，LFV逻辑116D可以使用生物阻抗谱(BIS)来确定肺16内的液体的体积。在一个实施方案中，设备700可以使用TBW值来补偿布置在肺16周围的组织中的液体，以提供精确的LFV值。

如图14A中所示，在一个实施方案中，传感器702可以包括具有布置在其表面上的涂层708的电极。涂层可以布置在电极702的表面和患者10的皮肤表面之间。涂层708可以包括水凝胶、聚氨酯凝胶或其组合。涂层708可以配置为改善电极702和患者10的皮肤表面之间的电接触。有利地，具有涂层708的电极702可以在电极702和皮肤表面之间需要较小的压力，以便保持它们之间的电接触。因此，电极可以长时间佩戴而不会感到不适。

在一个实施方案中，涂层708可以包括压力反应性粘合剂，该粘合剂配置为将电极保持在患者10的皮肤表面上。有利地，粘合剂允许电极702固定到患者10，而不需要手环720。来自手环720的压力可能在长时间内使患者感到不舒服，并且可能导致皮肤感染、皮炎和皮肤破损的风险增加。

有利地，设备700可以由患者10佩戴长达一段时间，并且可以周期性地测量阻抗水平，以确定患者10的TBW值、BV值或LFV值的变化。因此，本文描述的实施方案可以提供基于时间的BV、TBW或LFV数据。这种基于时间的BV、TBW或LFV数据可以与网络90或远程数据库80通信，并且在快速确定治疗(例如，对HF患者的利尿剂治疗)是否起作用时可能是重要的。

有利地，本文公开的实施方案可以使用BIS来确定患者的TBW值、BV值和/或LFV值。与依赖于年龄、性别和其他人口统计假设的生物阻抗分析(“BIA”)系统相比，BIS系统可以适应每个患者，解释“异常”情况，并提供准确的TBW、BV、LFV数据。因此，对于具有不同身体成分的所有患者，可以确定准确的TBW值。

有利地，本文公开的实施方案可以集成到临床医生现有的工作流程中，并且通信联接到网络80和/或远程数据库90，例如，EHR等。因此，可以由设备确定TBW和/或BV测量并实时传送到EHR，而无需任何额外的工作或给临床医生或患者带来不便。这可以提供关于TBW、BV和/或LFV值的准确和即时的信息，以确定利尿剂或其他疗法的疗效。此外，这可以减少临床医生的工作量并减少数据输入错误。

虽然本文已经公开了一些特定的实施方案，并且已经详细公开了特定的实施方案，但是特定的实施方案并不意图限制本文提供的概念的范围。对于本领域普通技术人员来说，可以出现额外的适应和/或修改，并且在更广泛的方面，这些适应和/或修改也包括在内。因此，在不脱离本文提供的概念的范围的情况下，可以偏离本文公开的特定实施方案。

Claims (38)

1.一种用于测量患者的膀胱内的液体的体积的系统，包括：

膀胱容积监测系统，其包括接触所述患者的皮肤表面的阻抗传感器，所述膀胱容积监测系统配置为测量所述患者的膀胱部分的电阻抗并且使用模型确定所述患者的膀胱容积值，其中所述膀胱容积值是所述膀胱内的液体的估计体积；

训练系统，其配置为接收从所述膀胱排出的液体的体积的尿液输出值；和

逻辑，其配置为确定所述膀胱容积值与所述尿液输出值之间的差，并且迭代地修改所述模型以减小所述膀胱容积值与所述尿液输出值之间的所述差，以提高所述模型的精度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述膀胱容积监测系统使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一种以确定所述膀胱容积值。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述膀胱容积监测系统被配置为在排尿事件之前测量第一电阻抗值以及在所述排尿事件之后测量第二电阻抗值，以确定所述膀胱容积值。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中所述阻抗传感器包括第一传感器阵列，其具有配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过所述患者的所述膀胱部分的所述激发信号的电阻抗的第二电极。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的系统，其中所述膀胱容积监测系统还包括第二传感器阵列，其包括配置为提供第二激发信号的第三电极和配置为测量通过所述患者的第二部分的所述第二激发信号的第二电阻抗的第四电极，以确定所述患者的全身水分值。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述逻辑获取所述全身水分值并且进一步修改所述模型以减小所述膀胱容积值与所述尿液输出值之间的所述差，以提高所述模型的精度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述训练系统包括自动尿液输出训练系统，所述自动尿液输出训练系统包括流量传感器，所述流量传感器与导管、引流管或收集容器中的一个联接并且配置为确定所述尿液输出值。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述自动尿液输出训练系统包括阀，其配置为控制从所述膀胱排出的液体的流动并且将所述患者的所述膀胱训练为自然膀胱循环。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其中所述阻抗传感器被布置在围绕所述患者的腰部固定的带上，并且配置为将所述阻抗传感器与所述患者的所述膀胱部分对准。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，还包括加速度计或陀螺仪，其配置为检测所述患者的运动或位置，所述逻辑配置为接收来自所述加速度计或所述陀螺仪中的一个的信号并且修改所述模型以提高所述患者的所述膀胱容积值的精度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，还包括肌电图传感器，其与所述患者的皮肤表面接触并且配置为检测所述患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的系统，其中所述系统与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信联接。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述阻抗传感器与所述膀胱容积监测系统无线通信，并且其中所述膀胱容积监测系统、所述训练系统或所述逻辑中的一个被布置在独立单元内。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述独立单元选自由基站、便携式计算设备、监测器、手持设备、可穿戴设备、智能手表、笔记本电脑和平板设备组成的组。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，其中所述训练系统还包括超声训练系统和基于压力的训练系统中的一个或两者。

16.一种膀胱容积测量系统，包括：

第一传感器阵列，其包括与患者的皮肤表面接触的电极，所述第一传感器阵列配置为确定所述患者的膀胱的电阻抗值；

超声系统，其包括与所述患者的皮肤表面接触的换能器，所述超声系统配置为确定所述患者的所述膀胱内的液体的体积；和

膀胱容积监测系统，其包括逻辑，所述逻辑配置为使用膀胱容积模型从所述电阻抗值确定所述膀胱内的液体的体积，并且配置为利用由所述超声系统确定的所述膀胱内的液体的体积迭代地验证所述膀胱容积模型。

17.根据权利要求16所述的膀胱容积测量系统，其中所述第一传感器阵列或所述换能器中的一个被布置在带上，所述带配置为环绕所述患者的腰部并且将所述第一传感器阵列或所述换能器中的所述那一个固定到所述患者的皮肤表面。

18.根据权利要求16或17所述的膀胱容积测量系统，其中尿液体积监测系统使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一种从所述电阻抗值确定所述膀胱内的液体的体积。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的膀胱容积测量系统，其中所述第一传感器阵列包括配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过所述患者的所述膀胱的所述激发信号的电阻抗的第二电极。

20.根据权利要求16至19中任一项所述的膀胱容积测量系统，其中尿液体积监测系统还包括第二传感器阵列，所述第二传感器阵列包括配置为提供第二激发信号的第三电极和配置为测量通过所述患者的第二部分的所述第二激发信号的第二电阻抗的第四电极，以确定所述患者的全身水分值。

21.根据权利要求20所述的膀胱容积测量系统，其中尿液体积监测系统逻辑获取所述全身水分值并且修改所述膀胱容积模型，以提高所述患者的所述膀胱容积模型的精度。

22.根据权利要求16至21中任一项所述的膀胱容积测量系统，还包括加速度计或陀螺仪，其配置为检测所述患者的运动或位置，尿液体积监测系统逻辑配置为接收来自所述加速度计或所述陀螺仪中的一个的信号并且修改所述膀胱容积模型以提高所述患者的所述膀胱容积模型的精度。

23.根据权利要求16至22中任一项所述的膀胱容积测量系统，还包括肌电图传感器，其与所述患者的皮肤表面接触并且配置为检测所述患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

24.根据权利要求16至23中任一项所述的膀胱容积测量系统，其中尿液体积监测系统逻辑与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信联接。

25.根据权利要求16至24中任一项所述的膀胱容积测量系统，其中所述第一传感器阵列与尿液体积监测系统无线通信，并且其中所述尿液体积监测系统或所述超声系统中的一个被布置在独立单元内。

26.根据权利要求25所述的膀胱容积测量系统，其中所述独立单元选自由基站、便携式计算设备、监测器、手持设备、可穿戴设备、智能手表、笔记本电脑和平板设备组成的组。

27.根据权利要求16至24中任一项所述的膀胱容积测量系统，还包括配置为接收排出液体体积输入的用户界面。

28.一种测量患者的膀胱内的液体的体积的方法，包括：

测量所述患者的所述膀胱的第一电阻抗值；

使用膀胱容积模型从所述电阻抗值确定所述膀胱内的液体的体积；

测量从所述膀胱排出的液体的体积；和

修改所述膀胱容积模型，以最小化由所述电阻抗值确定的所述膀胱内的液体的体积与从所述膀胱排出的液体的体积之间的差。

29.根据权利要求28所述的方法，还包括：在从所述膀胱排出所述体积的液体之前测量所述第一电阻抗值，以及在从所述膀胱排出所述体积的液体之后测量第二电阻抗值，以确定所述膀胱内的液体的体积。

30.根据权利要求28或29所述的方法，还包括：使用生物阻抗分析、生物阻抗谱、生物阻抗体积描记法或生物阻抗断层扫描中的一种从所述电阻抗值确定所述膀胱内的液体的体积。

31.根据权利要求28至30中任一项所述的方法，还包括：测量所述患者的身体部分的电阻抗值，确定所述患者的全身水分值，以及修改所述膀胱容积模型以提高所述膀胱容积模型在确定所述膀胱内的液体的体积时的精度。

32.根据权利要求28至31中任一项所述的方法，其中测量所述患者的膀胱的电阻抗值包括第一传感器阵列，所述第一传感器阵列包括配置为提供激发信号的第一电极和配置为测量通过所述患者的所述膀胱的所述激发信号的电阻抗的第二电极。

33.根据权利要求28至32中任一项所述的方法，还包括：使用加速度计或陀螺仪中的一个检测所述患者的运动或位置，以及修改所述膀胱容积模型以提高所述膀胱容积模型在从所述电阻抗值确定所述膀胱内的液体的体积时的精度。

34.根据权利要求28至33中任一项所述的方法，还包括：使用与所述患者的皮肤表面接触的肌电图传感器检测所述患者的逼尿肌的收缩或尿道括约肌的松弛中的一个，以确定膀胱排尿事件的发生。

35.根据权利要求28至34中任一项所述的方法，还包括：与网络、远程数据库、内部网、互联网、基于云的网络或电子健康记录系统中的一个通信所述膀胱内的液体的体积或从所述膀胱排出的液体的体积的值。

36.根据权利要求28至35中任一项所述的方法，还包括：控制从所述膀胱排出的液体的流动，以改善所述膀胱容积模型并且将所述患者的膀胱训练为自然膀胱循环。

37.根据权利要求26至33中任一项所述的方法，还包括训练系统，所述训练系统配置为在从所述膀胱排出所述体积的液体之前确定所述膀胱内的第一液体体积，以及在从所述膀胱排出所述体积的液体之后确定所述膀胱内的第二液体体积。

38.根据权利要求37所述的方法，其中所述训练系统包括超声训练系统、自动尿液输出训练系统或膀胱压力训练系统中的一个。