CN118105083A - 一种尿量计量装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于医疗器械技术领域，尤其为一种尿量计量装置，包括：壳体以及拆卸安装在壳体上的一次性套件，壳体上安装有气压传感单元、液位传感单元、液滴传感单元、重力传感单元、陀螺仪、止尿阀单元、控制单元，壳体可重复使用；一次性套件，包括尿液入口/导尿管连接口引流管路，尿液入口/导尿管连接口引流管路连通U型管、尿液入口/导尿管连接口引流管路连通第一腔室、第一腔室连通第一软管、第一软管连通第二腔室、第一腔室连接第二软管、第二腔室和第二软管连通尿袋，尿袋连通尿液出口。本发明的尿量计量装置的气压传感器不与尿液直接接触，气压传感器可长期、反复使用，生产和使用成本低。

Description

一种尿量计量装置

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种尿量计量装置。

背景技术

尿量可以反映人体心肾功能状态以及体液平衡状况。研究结果表明，尿量已经成为患者诊断、治疗中的重要观察指标，准确的尿量测量可为临床诊断、治疗提供可靠依据。现有尿量计量装置自动化计量尿量的方法主要有光电液滴检测法、称重法、液位法等。但因计量装置与患者的导尿管相连，故其会随着床或患者的移动产生不规则、不同幅度的摆动，使得液滴检测法中的计量液滴产生形变、称重法中称重传感器失去水平状态、流速法中尿液流速产生变化等，从而导致计量结果存在较大的误差。

导尿管的留置会导致膀胱长时间处于被动引流状态，抑制膀胱肌的收缩能力，造成膀胱功能退化。因此，留置导尿器件应同时具有膀胱恢复训练的功能。在临床医疗中，膀胱功能恢复主要采用膀胱训练法，即通过定时排尿、逐渐延长排尿时间、膀胱肌肉锻炼等方法，帮助患者恢复膀胱的正常功能。普通成人膀胱容量约为350-500毫升，当膀胱压超过正常承受范围时，膀胱壁张力过大膀胱过度充盈，会造成膀胱肌体损伤。因此，在膀胱训练过程时，须进行膀胱压测量。现有尿量计量装置检测膀胱压的方法主要是某种液体为介质，将采集到的介质传递的压力视为膀胱压。采集介质压力的方式主要有两种：一种为在引流管道上置有压力传感器，将尿液作为压力传导介质，通过测定尿液压力间接测定膀胱压，但这种方法因其直接接触尿液所以可能导致患者泌尿系统感染。另一种为在介质与压力传感器之间设置弹性薄膜，将薄膜受到的压力视为膀胱压，这种方法虽不直接接触尿液，但因弹性薄膜材料张力的一致性、成型松紧的工艺一致性和环境温度等对压力测量精度影响很大，导致测量结果具有较大误差。

因此我们提出了一种双支路计量尿量、同时可以测量膀胱压以及采用陀螺仪校正误差的高精度计量装置来解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种尿量计量装置，解决了上述背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种尿量计量装置，包括：壳体以及拆卸安装在壳体上的一次性套件，

壳体上安装有气压传感单元、液位传感单元、液滴传感单元、重力传感单元、陀螺仪、止尿阀单元、控制单元，壳体可重复使用；

一次性套件，包括尿液入口/导尿管连接口引流管路，尿液入口/导尿管连接口引流管路连通U型管、尿液入口/导尿管连接口引流管路连通第一腔室、第一腔室连通第一软管、第一软管连通第二腔室、第一腔室连接第二软管、第二腔室和第二软管连通尿袋，尿袋连通尿液出口；一次性套件分别在引流管路上一一独立设置并进行连通，一体成型。

进一步地，所述气压传感单元包括气压传感器、U型管、指示液体；置于第一腔室左上侧，U型管与第一腔室连通。气压传感器连通U型管，U型管水平放置，设有卡扣可以固定在壳体上。U型管中置有指示液体，指示液体流动性极好不产生其他误差，随第一腔室内气压变化流动，同时具有指示气压高低和隔离尿液与气压传感器的作用。

液位传感单元包括液位传感器，置于第一腔室两侧。液位传感器与主控芯片连通，主要用于监测第一腔室的液面高度，并将监测获取的参数发送到主控芯片进行处理。

液滴传感单元包括液滴传感器，置于第二腔室两侧。液滴传感器与主控芯片连通，主要用于获取实时尿液液滴数量，采集尿液的相关信息，如计量、流速等传回至主控芯片进行处理。

重力传感单元包括重力传感器、挂钩；置于第二尿路下方位置。重力传感器与主控芯片连通，主要用于计量通过第二尿路的尿量，并将计量结果传至主控芯片。重力传感器外周设有挂钩，用于悬挂收集流经第二尿路尿液的尿袋。

陀螺仪，置于装置右下方位置，与主控芯片连通，主要用于测量装置的倾斜和摆动，将所测物体旋转的角速度和方向转化为数字信号输出给主控芯片，进而校正尿量计量装置测量结果的误差。

止尿阀单元包括第一止尿阀、第二止尿阀；均由齿轮、齿条、挡板以及电机套装组成。第一止尿阀置于第一软管两侧，第二止尿阀置于第二软管两侧。止尿阀主要用于根据情况控制阀门的开关、闭合，控制所在尿路是否流通。

控制单元包括主控芯片、电源模块、串行通信模块、无线通信模块、显示区、按钮操作区、蜂鸣器。

主控芯片：用于数据处理，接收并处理各种输入信号，如传感器信号、按键输入、屏幕显示等，然后根据预设的程序或算法进行处理和控制，输出相应的控制信号。

电源模块：与主控芯片连通，用于给尿量计量装置提供稳定电源。

串行通信模块：与主控芯片连通，用于将传感器采集到的数据传输至主控。

无线通信模块：用于实现无线数据传输。

显示区：与主控芯片连通，置于壳体的右上方位置，一般可采用液晶显示屏。主要用于显示尿量计量装置监测的结果，如尿量、流速、膀胱压、测量时间等。

按钮操作区：与主控芯片连通，置于显示区下侧。主要用于手动输入指令。

蜂鸣器：与主控芯片连通。主要用于监测完成、尿量过载等情况下对患者或护理人员进行报警提示。

进一步地，所述一次性套件中，尿液入口/导尿管接口引流管路置于装置最上部。用于接入导尿管。可以采用医用PVC、硅橡胶等软质材料，设有密封帽。

第一腔室置于装置左上部，与U型管和第一尿路、第二尿路连通。用于暂时存储排出的待计量尿液。一般采用透明度和硬度较高的PC、PET等高分子材质。

第一软管置于第一腔室下侧第一尿路中，上与第一腔室连通，下与第二腔室连通，两侧置有第一止尿阀。用于配合第一止尿阀控制所在支路尿路的开通或闭合。一般采用软性材质。

第二腔室置于第一软管下侧，与尿袋连通。用于暂时存储由第一腔室流下的待计量液滴的尿液。一般采用透明度和硬度较高的PC、PET等高分子材质。

第二软管置于第一腔室下侧第二尿路中，上与第一腔室连通，下与尿袋连通，两侧置有第二止尿阀。用于配合第二止尿阀控制所在支路尿路的开通或闭合。一般采用软性材质。

尿袋置于装置底部、壳体外部，与第一尿路和第二尿路连通。用于收集第一尿路与第二尿路排出的尿液。可悬挂于重力传感单元的挂钩处，用于称量检测。一般采用PVC材质。

尿液出口置于尿袋底部。用于排出尿液。一般采用PVC材质，设有密封帽。

进一步地，所述气压传感器连通U型管，所述U型管水平放置，U型管活动卡接在壳体上，所述U型管中置有指示液体，气压传感器与主控芯片电信号连接。

进一步地，所述陀螺仪用于测量尿量计量装置的倾斜和摆动，将所测物体旋转的角速度和方向转化为数字信号输出给主控芯片。

进一步地，尿量计量装置设有2条尿路，分别为第一尿路和第二尿路；所述第一尿路由所述第一软管与所述第一止尿阀及所连接的软管部分组成；所述第二尿路由所述第二软管、所述第二止尿阀及所连接的软管部分组成；第一尿路的引流管路细于第二尿路的引流管路；第二尿路的引流入口高于第一尿路的引流入口。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种尿量计量装置，具备以下有益效果：

本发明的尿量计量装置的气压传感器不与尿液直接接触，气压传感器可长期、反复使用，生产和使用成本低。

本发明的尿量计量装置的膀胱压检测方法相较于以液体为介质的测量方法更加精准，不受介质隔膜的影响，测量精度高、实用性强。

本发明的尿量计量装置的尿路分为两个支路，短时间内装置中存有过量尿液时，能及时快速排出并进行精准计量，避免患者因膀胱内压过高受到肌体损伤；还可用于实时动态监测，测量精度高。

本发明的尿量计量装置设有陀螺仪，利用陀螺仪测量装置的倾斜与晃动，用于对装置的测量结果进行误差修正，精确度更高。

附图说明

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明外壳示意图；

图3为本发明气压传感单元示意图；

图4为本发明第一尿路示意图；

图5为本发明第二尿路示意图；

图6为本发明硬件结构示意图。

图中：1、尿液入口/导尿管接口引流管路；2、气压传感器；3、U型管；4、第一腔室；5、液位传感器；6、第一软管；7、第一止尿阀；8、液滴传感器；9、第二腔室；10、尿袋；11、显示区；12、按钮操作区；13、指示液体；14、第二软管；15、第二止尿阀；16、陀螺仪；17、重力传感器；18、挂钩；19、尿液出口；20、主控芯片；21、蜂鸣器；22、电源模块；23、串行通信模块；24、无线通信模块；

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。

实施例一

如图1-6所示，本发明一个实施例提出的一种尿量计量装置，包括：壳体以及拆卸安装在壳体上的一次性套件；

壳体上安装有气压传感单元、液位传感单元、液滴传感单元、重力传感单元、陀螺仪16、止尿阀单元、控制单元，壳体可重复使用；

一次性套件，包括尿液入口/导尿管连接口引流管路1，尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通U型管3、尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通第一腔室4、第一腔室4连通第一软管6、第一软管6连通第二腔室9、第一腔室4连接第二软管14、第二腔室9和第二软管14连通尿袋10，尿袋10连通尿液出口19；一次性套件分别在引流管路上一一独立设置并进行连通，一体成型。

如图2所示，在一些实施例中，所述气压传感单元包括气压传感器2、U型管3、指示液体13；

液位传感单元包括液位传感器5；

液滴传感单元包括液滴传感器8；

重力传感单元包括重力传感器17、挂钩18；

止尿阀单元包括第一止尿阀7、第二止尿阀15；

控制单元包括主控芯片20、电源模块22、串行通信模块23、无线通信模块24、显示区11、按钮操作区12、蜂鸣器21。

如图2所示，在一些实施例中，所述气压传感器2连通U型管3，所述U型管3水平放置，U型管3活动卡接在壳体上，所述U型管3中置有指示液体13，气压传感器2与主控芯片20电信号连接。

如图2所示，在一些实施例中，所述陀螺仪16用于测量尿量计量装置的倾斜和摆动，将所测物体旋转的角速度和方向转化为数字信号输出给主控芯片20。

如图1所示，在一些实施例中，尿量计量装置设有2条尿路，分别为第一尿路和第二尿路；所述第一尿路由所述第一软管6与所述第一止尿阀7及所连接的软管部分组成；所述第二尿路由所述第二软管14、所述第二止尿阀15及所连接的软管部分组成；第一尿路的引流管路细于第二尿路的引流管路；第二尿路的引流入口高于第一尿路的引流入口。

实施例二

要求实时动态监测，每隔10分钟监测一次尿流量；

首先安装一个一次性套件，尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通U型管3、尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通第一腔室4、第一腔室4连通第一软管6、第一软管6连通第二腔室9、第一腔室4连接第二软管14、第二腔室9和第二软管14连通尿袋10，尿袋10连通尿液出口19；

将一次性套件安装在壳体上；

根据临床导尿留置技术将导尿管置入患者体内，然后将尿液入口/导尿管连接口引流管路1与患者导尿管紧密连接；将尿量计量装置放置好，呈自然竖直状态，使得患者经导尿管流出的尿液能直接进入本尿量计量装置。

接通电源，开启电源模块22，尿量计量装置启动工作。操作按钮操作区12，根据显示区11的提示选择尿量连续监测模式。尿量连续监测模式采用液滴传感器8进行尿量计量，尿量计量装置将自动关闭第二止尿阀15，开启第一止尿阀7。

根据显示区11的提示操作按钮操作区12，设定尿量连续监测间隔时间为10分钟，选择启动按钮，尿量连续监测开始，相关参数在显示区11显示，相关参数包括：当前尿流率、当前尿量、平均尿流率、总尿量。

尿量计量装置的液滴传感器8进行尿量计量后，将结合陀螺仪16内部的加速度敏感器检测尿量计量装置晃动时的加速度变化，并将其转换成旋转方向和速度信号，进而根据电信号利用相关算法对尿量计量装置液滴传感器的检测结果进行误差补偿得到最终的计量结果。

10分钟后，第一次尿量、尿流率参数获取，10分钟内总尿量、尿流率、在显示区11显示并通过主控芯片20进行保存。之后进行第二次、第三次…的测量。

每小时尿流监测控制装置自动累计分时尿量、尿流率参数，每24小时累计尿液总量。

医护人员可以通过操作按钮操作区12，观看显示区11查看数据。

综上：为患者提供实时动态监测；针对可能存在的装置晃动、倾斜情况产生的误差使用陀螺仪进行校正，精度更高，可为危重症患者状态监测提供可靠的依据。

实施例三

要求对患者进行膀胱压实时动态监测；

首先安装一个一次性套件，尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通U型管3、尿液入口/导尿管连接口引流管路1连通第一腔室4、第一腔室4连通第一软管6、第一软管6连通第二腔室9、第一腔室4连接第二软管14、第二腔室9和第二软管14连通尿袋10，尿袋10连通尿液出口19。

将一次性套件安装在壳体上；

根据临床导尿留置技术将导尿管置入患者体内，然后将尿液入口/导尿管连接口引流管路1与患者导尿管紧密连接。将尿量计量装置放置好，呈自然竖直状态，使得患者经导尿管流出的尿液能直接流入本尿量计量装置。

接通电源，开启电源模块22，尿量计量装置启动工作。进行膀胱压检测前，操作按钮操作区12打开第一止尿阀7、第二止尿阀15，若患者膀胱内存有尿液，则会随着导尿管流出；排空患者膀胱内的尿液，观察第一腔室4，至第一腔室4内无新流入的尿液为止。

与患者沟通，确定患者无任何不适感，让患者保持仰卧姿势，保持放松，准备进行膀胱压检测。

操作按钮操作区12，根据显示区11的提示选择膀胱压检测模式。膀胱压检测模式采用气压传感器2进行测量，气压传感器体积极小，植入在特制细钢针管内。使用前，气压传感单元为密封装置，密封口为胶塞。

根据显示区11操作按钮操作区12，选择启动按钮。尿量计量装置将自动关闭第一止尿阀7、第二止尿阀15；根据显示区11提示，待听到蜂鸣器21语音提示后，将特制细钢针管扎至通过胶塞，使气压传感器2与U型管3连通。

膀胱压实时数据将在显示区11显示。

第一止尿阀7与第二止尿阀15均处于关闭状态，此时患者膀胱腔、尿量计量装置第一腔室4以及U型管3形成封闭空间。第一腔室4内的气体具有良好的压力传递作用，当患者排尿时，第一腔室4内的气体会受到流入第一腔室4内的尿液的挤压而向上流动，被挤压的气体作用至U型管3并推动U型管内指示液体13流动。气压传感器2感知气体的流动并将其转换成电信号传至主控芯片20。经主控芯片20处理后的膀胱压参数在显示区11显示，为动态实时数据。指示液体13流动性极好，不受指示液体13本身材质所影响，能够根据气体流动及压强变化灵活流动，起到指示第一腔室4内气体压强大小的作用。同时，指示液体13本身可以作为一种隔离材料，当第一腔室4内气体压强过大，指示液体13流至U型管3与气压传感器2接口处时，指示液体13将起到阻隔作用，保护气压传感器2免受尿液的污染。

显示区11显示患者膀胱压实时数据，当完成监测或患者出现身体不适的情况时，操作按钮操作区12停止膀胱压监测。

综上，该尿量计量装置采用气体作为压力传递介质测量膀胱压的方法更加稳定，不受液体介质和其隔膜材质的影响，精确度高；且因U型管3内具有指示液体13，故传感器不直接与尿液接触，可用性强并不易感染。

实施例四

根据患者实际情况，完成一次尿动力训练；

按照实施例二完成膀胱压检测。

观看显示区11、操作按钮操作区12选择膀胱压训练计划制定功能，并点击开始。系统将所测得的患者膀胱压进行分析评估后，自动制定患者的尿动力训练初步计划，显示在显示区11中。

根据显示区11的提示检查第一止尿阀7与第二止尿阀15的开关状态，使第一止尿阀7、第二止尿阀15保持关闭状态。操作按钮操作区12点击训练开始按钮，尿动力训练开始。

患者膀胱压实时参数、已训练时长、待训练时长、第一阀门7、第二阀门15关闭时间、尿动力训练注意事项均显示在显示区11。

患者进行尿动力训练期间若患者出现明显的膀胱胀痛感，可操作按钮操作区12及时打开止尿阀；若无不适感，则继续。

尿量计量装置监测患者膀胱压达到阈值时，自动开启第一止尿阀7与第二止尿阀15；患者将进行大量排尿，此时，尿量计量装置采用双支路尿量计量方案，主要通过第二尿路进行快速排尿，避免膀胱所承受压力过大导致肌肉损伤；

随着患者膀胱内尿液的排出，患者膀胱压逐渐降低，直到恢复至阈值下时，尿量计量装置自动关闭第一止尿阀7、第二止尿阀15；

循环往复，完成训练。

综上：进行膀胱压检测后患者可能排出大量尿液，这种情况下采用双支路尿量计量方案的第二尿路作为主排尿通道能够快速排出装置中待排尿液，降低患者的膀胱压使之恢复正常值，避免患者因压第一腔室内的压力过大使得患者内膀胱内压过大受到肌体损伤。根据膀胱压检测结果，系统进行评估后生成个性化尿动力训练方案，以此来进行尿动力训练，可使患者有效锻炼膀胱肌能力，恢复膀胱储尿和排尿功能。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种尿量计量装置，包括：壳体以及拆卸安装在壳体上的一次性套件，其特征在于，

壳体上安装有气压传感单元、液位传感单元、液滴传感单元、重力传感单元、陀螺仪(16)、止尿阀单元、控制单元，壳体可重复使用；

一次性套件，包括尿液入口/导尿管连接口引流管路(1)，尿液入口/导尿管连接口引流管路(1)连通U型管(3)、尿液入口/导尿管连接口引流管路(1)连通第一腔室(4)、第一腔室(4)连通第一软管(6)、第一软管(6)连通第二腔室(9)、第一腔室(4)连接第二软管(14)、第二腔室(9)和第二软管(14)连通尿袋(10)，尿袋(10)连通尿液出口(19)；一次性套件分别在引流管路上一一独立设置并进行连通，一体成型。

2.根据权利要求1所述的一种尿量计量装置，其特征在于：所述气压传感单元包括气压传感器(2)、U型管(3)、指示液体(13)；

液位传感单元包括液位传感器(5)；

液滴传感单元包括液滴传感器(8)；

重力传感单元包括重力传感器(17)、挂钩(18)；

止尿阀单元包括第一止尿阀(7)、第二止尿阀(15)；

控制单元包括主控芯片(20)、电源模块(22)、串行通信模块(23)、无线通信模块(24)、显示区(11)、按钮操作区(12)、蜂鸣器(21)。

3.根据权利要求1所述的一种尿量计量装置，其特征在于：所述气压传感器(2)连通U型管(3)，所述U型管(3)水平放置，U型管(3)活动卡接在壳体上，所述U型管(3)中置有指示液体(13)，气压传感器(2)与主控芯片(20)电信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种尿量计量装置，其特征在于：所述陀螺仪(16)用于测量尿量计量装置的倾斜和摆动，将所测物体旋转的角速度和方向转化为数字信号输出给主控芯片(20)。

5.根据权利要求1所述的一种尿量计量装置，其特征在于：尿量计量装置设有2条尿路，分别为第一尿路和第二尿路；所述第一尿路由所述第一软管(6)与所述第一止尿阀(7)及所连接的软管部分组成；所述第二尿路由所述第二软管(14)、所述第二止尿阀(15)及所连接的软管部分组成；第一尿路的引流管路细于第二尿路的引流管路；第一尿路的引流入口低于第二尿路的引流入口。