TWI752490B - 膀胱尿量監控系統與方法 - Google Patents

Abstract

一種膀胱尿量監控系統與方法。膀胱尿量監控系統包括至少一個超音波貼片、至少一個肌肉刺激貼片以及一個控制電路。超音波貼片被配置為貼附在生物體的表面，以偵測膀胱的尿量。肌肉刺激貼片被配置為貼附在生物體的表面，以刺激膀胱的肌肉。控制電路耦接至超音波貼片與肌肉刺激貼片。在第一期間，控制電路驅動超音波貼片，以偵測膀胱的尿量。在第二期間，控制電路驅動肌肉刺激貼片，以刺激膀胱的肌肉。

Description

膀胱尿量監控系統與方法

本發明是有關於一種穿戴式監控裝置與系統，且特別是有關於一種膀胱尿量監控系統與方法。

臨床上，泌尿科患者大多訴說經常性尿急（urgency）、頻尿（frequency）、急迫性尿失禁（urge incontinence）及夜尿，但經醫師檢查卻無明顯病狀（例如尿路感染，膀胱結石等）。在查無病狀的情況下，醫師可能會診斷為膀胱過動症（Overactive Bladder, OAB）。引發過動性膀胱症主因為，膀胱逼尿肌功能不良。例如，即使膀胱未儲滿（尿量很少），膀胱的神經訊號告訴大腦的膀胱需要排尿。因此，膀胱過動症患者平頻繁地感覺有尿意，而出現「頻尿」或「尿急」等症狀。所謂頻尿是指：膀胱的肌肉太活躍，排尿次數超過8次/天。所謂尿急是指：膀胱肌肉在正常收縮的時間點之前提早進行收縮，所引致的強烈排尿的衝動。

因為膀胱過動症的頻尿、尿急等症狀，患者在工作場所或居家以外的公共區域常常感覺不便。例如因為如廁的不方便，造成患者不敢喝水、或是隨時找尋廁所等精神焦慮情況，甚至導致患者外出活動頻率的減少。患者往往對於工作、購物及旅遊意願低落，衍伸出職場工作、社交生活、家庭關係及精神情緒等負面因素，進而嚴重影響患者的生活品質。夜尿症狀也會引起睡眠品質不佳、失眠等症狀，進而造成白天精神及體力不濟問題。

因此，膀胱尿量的監控是本領域的技術課題之一。

本發明提供一種膀胱尿量監控系統與膀胱尿量監控方法，其可以偵測膀胱的尿量以及刺激膀胱的肌肉。

在本發明的一實施例中，上述的膀胱尿量監控系統包括至少一個超音波貼片、至少一個肌肉刺激貼片以及一個控制電路。超音波貼片被配置為貼附在生物體的表面，以偵測膀胱的尿量。肌肉刺激貼片被配置為貼附在生物體的表面，以刺激膀胱的肌肉。控制電路耦接至超音波貼片與肌肉刺激貼片。在第一期間，控制電路驅動超音波貼片，以偵測膀胱的尿量。在第二期間，控制電路驅動肌肉刺激貼片，以刺激膀胱的肌肉。

在本發明的一實施例中，上述的膀胱尿量監控方法包括：將至少一個超音波貼片貼附在生物體的表面；將至少一個肌肉刺激貼片貼附在生物體的表面；由控制電路在第一期間驅動超音波貼片，以偵測膀胱的尿量，以及由控制電路在第二期間驅動肌肉刺激貼片，以刺激膀胱的肌肉。

基於上述，在本發明諸實施例中，所述膀胱尿量監控系統可以利用超音波貼片去偵測生物體（例如膀胱過動症患者）的膀胱的尿量，因此生物體的尿量可以被即時掌握。所述膀胱尿量監控系統還可以利用肌肉刺激貼片去刺激膀胱的肌肉，因此生物體的不正常尿意可以被有效抑制。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在本案說明書全文（包括申請專利範圍）中所使用的「耦接（或連接）」一詞可指任何直接或間接的連接手段。舉例而言，若文中描述第一裝置耦接（或連接）於第二裝置，則應該被解釋成該第一裝置可以直接連接於該第二裝置，或者該第一裝置可以透過其他裝置或某種連接手段而間接地連接至該第二裝置。本案說明書全文（包括申請專利範圍）中提及的「第一」、「第二」等用語是用以命名元件（element）的名稱，或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量的上限或下限，亦非用來限制元件的次序。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟代表相同或類似部分。不同實施例中使用相同標號或使用相同用語的元件/構件/步驟可以相互參照相關說明。

圖1是依照本發明的一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控系統100的電路方塊（circuit block）示意圖。膀胱尿量監控系統100包括一個控制電路110、至少一個超音波貼片120以及至少一個肌肉刺激貼片130。控制電路110耦接至超音波貼片120以及肌肉刺激貼片130。依照設計需求，在圖1所示實施例中，控制電路110可以包括控制器111以及經皮電神經刺激（transcutaneous electrical nerve stimulation，以下稱TENS）電路112。

依照應用情境，生物體10可以是人類或是動物。舉例來說，生物體10可以是膀胱過動症（OAB）患者。超音波貼片120被配置為貼附在生物體10的表面（例如患者的腹部），以發射超音波12並收集其反射波13，進而偵測生物體10的膀胱11的尿量。肌肉刺激貼片130被配置為貼附在生物體10的表面（例如患者的腹部），以發出電刺激能量14去刺激膀胱11的肌肉。

圖2是依照本發明的一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控方法的流程示意圖。請參照圖1與圖2。在步驟S210中，超音波貼片120與肌肉刺激貼片130被貼附在生物體10的表面。在步驟S220中，控制電路110可以驅動超音波貼片120與肌肉刺激貼片130。例如，控制電路110的控制器111可以在第一期間驅動超音波貼片120，以偵測膀胱11的尿量。舉例來說，控制電路110的控制器111可以驅動超音波貼片120去發射超音波12並收集其反射波13，然後控制器111可以計算反射波13與超音波12二者的時間差，進而以此時間差推算在膀胱11內的尿量。因此，生物體10的尿量可以被即時掌握。

依照設計需求，超音波貼片120可以包括一個或多個超音波探頭121。當超音波貼片120具有多個超音波探頭121時，這些超音波探頭121可以被貼附在生物體10的表面中鄰近膀胱11的不同位置。控制電路110的控制器111以分時多工的方式驅動這個超音波探頭121（或這些超音波探頭121的任一者），以偵測膀胱11的尿量。舉例來說，一個超音波探頭121可以發出超音波12至生物體10。在超音波12進入生物體10後，生物體10可以反射這個超音波12，亦即生物體10可以提供反射波13給超音波貼片120。膀胱11的尿量可以影響反射波13。基於超音波貼片120對反射波13的偵測結果，膀胱11的尿量可以被獲知。依照設計需求，在一些實施例中，發出超音波12與收集反射波13的元件可以是相同的一個超音波探頭121。在另一些實施例中，發出超音波12與收集反射波13的元件可以是不相同的超音波探頭121。

超音波探頭121的實施方式可以依照設計需求來決定。舉例來說，圖3A至圖3E是依照本發明的一實施例說明圖1所示單個超音波探頭121的結構示意圖。在圖3A至圖3E所示實施例中，超音波探頭121包括上殼310、下殼320、壓電片（piezoelectric sheet）330以及壓電片340。超音波探頭121的尺寸可以依照設計需求來決定。

圖3A繪示了上殼310的立體示意圖，而圖3B繪示了上殼310的仰視示意圖。在圖3A與圖3B所示實施例中，上殼310的外型為類圓形，其中上殼310的長度（類圓形的長軸）可以是23.1 mm，上殼310的寬度（類圓形的短軸）可以是20.3 mm，而上殼310的高度可以是5 mm。

圖3C繪示了下殼320的立體示意圖，而圖3D繪示了下殼320的俯視示意圖。在圖3C與圖3D所示實施例中，下殼320的外型為類圓形，其中下殼320的長度（類圓形的長軸）可以是20.8 mm，下殼320的寬度（類圓形的短軸）可以是17.8 mm，而下殼320的高度可以是4 mm。下殼320的底板具有貼附區321與貼附區322。

圖3E繪示了壓電片330以及壓電片340被設置在下殼320的俯視示意圖。在圖3E所示實施例中，壓電片330以及壓電片340的外型為類半月形，壓電片330的直邊朝向壓電片340的直邊，壓電片330與壓電片340之間有一間距。所述間距可以依照設計需求來定義。請參照圖3C、圖3D與圖3E。壓電片330被設置在下殼320的貼附區321，而壓電片340被設置在下殼320的貼附區322。當上殼310覆蓋下殼320時，壓電片330以及壓電片340可以被配置在該上殼與該下殼之間。於圖3C、圖3D與圖3E所示實施例中，貼附區321的法線方向不同於貼附區322的法線方向。亦即，壓電片330的法線方向可以不同於壓電片340的法線方向，或壓電片330的法線方向與壓電片340的法線方向夾一銳角且非平行，使得超音波的發射/接收角度不同。壓電片330的法線方向與壓電片340的法線方向可以依照設計需求來定義。在另一些實施例中，壓電片330以及壓電片340可以約略位於同一平面，壓電片330的法線方向與壓電片340的法線方向平行。

請參照圖1與圖3E。壓電片330以及壓電片340可以電性耦接至控制電路110。基於控制電路110的控制器111的驅動，壓電片330可以發出超音波12。在壓電片330可以發出超音波12後，壓電片340可以收集超音波12所對應的反射波13，並且將反射波13所對應的偵測結果回傳給控制電路110的控制器111。

圖4是依照本發明的一實施例說明圖1所示超音波貼片120與肌肉刺激貼片130的應用情境示意圖。要注意的是，圖4所示超音波貼片120具有超音波探頭121a、超音波探頭121b與超音波探頭121c，然而超音波貼片120的實際數量可以依照設計需求來決定。再者，在其他實施例中，超音波探頭121a、超音波探頭121b與超音波探頭121c可以被配置在不同的超音波貼片上。圖4所示超音波探頭121a、超音波探頭121b與超音波探頭121c中的任一個可以參照圖3A至圖3E的相關說明，故不再贅述。

超音波探頭121a可以發出超音波12a，以及收集反射波13a。超音波探頭121b可以發出超音波12b，以及收集反射波13b。超音波探頭121c可以發出超音波12c，以及收集反射波13c。亦即，各超音波探頭121a、121b、121c獨立地發出/接收個別的訊號。圖4所示超音波12a、超音波12b與超音波12c中的任一個可以參照圖1所示超音波12的相關說明，而圖4所示反射波13a、反射波13b與反射波13c中的任一個可以參照圖1所示反射波13的相關說明。超音波探頭121可以被貼附在生物體10的表面中鄰近膀胱11的不同位置，如圖4所示。

在所述第一期間，控制電路110的控制器111可以分時多工地驅動超音波探頭121a、121b與121c。例如，控制器111可以依照「從低位置到高位置」的順序分時地驅動超音波探頭121a、121b與121c。或是例如，超音波探頭121a發射超音波12a且接收反射波13a後，再換超音波探頭121b與121c接續進行發射/接收超音波。或是例如，超音波探頭121a發射超音波12a，超音波探頭121a、121b與121c同時收集反射波13a；在下個時序中，超音波探頭121b發射超音波12b，超音波探頭121a、121b與121c同時收集反射波13b，同理，超音波探頭121c也能按照此種分時多工模式。因此，超音波貼片120的偵測結果（反射波13a、13b與13c）可以反應出膀胱11的尿量。

無論如何，圖3A至圖3E與圖4所示超音波貼片120與超音波探頭121僅為眾多實施方式中的一個範例。本發明的實施方式不應受限於圖3A至圖3E與圖4。舉例來說，圖5至圖8是依照本發明的其他不同實施例說明圖1所示超音波貼片120與超音波探頭121的示意圖。

在圖5所示實施例中，超音波貼片120包括超音波探頭121d、超音波探頭121e、超音波探頭121f與超音波探頭121g。超音波探頭121d、121e、121f與121g的外型可以是類圓形或是其他幾何形狀。超音波探頭121d、121e、121f與121g可以被配置在超音波貼片120的不同位置，如圖5所示。依照設計需求，在其他實施例中，超音波探頭121d、121e、121f與121g可以被配置在不同的超音波貼片上。超音波探頭121d（發射器）可以發出超音波12，而超音波探頭121e、121f與121g（接收器）可以收集反射波13。圖5所示超音波探頭121d可以參照圖3E所示壓電片330的相關說明來類推，而圖5所示超音波探頭121e、121f與121g中的任一個可以參照圖3E所示壓電片340的相關說明來類推。

在圖6所示實施例中，超音波貼片120包括超音波探頭121h、超音波探頭121i、超音波探頭121j與超音波探頭121k。超音波探頭121h、121i、121j與121k的外型可以是類圓形或是其他幾何形狀。超音波探頭121h、121i、121j與121k可以被配置在超音波貼片120的不同位置，如圖6所示。依照設計需求，在其他實施例中，超音波探頭121h、121i、121j與121k可以被配置在不同的超音波貼片上。超音波探頭121i、121j與121k（發射器）可以在不同時間（分時多工）發出超音波12，而超音波探頭121h（接收器）可以收集反射波13。例如，超音波探頭121i先發射超音波，超音波探頭121h收集反射波13；再由超音波探頭 121j發射超音波，超音波探頭121h收集反射波13；再者，超音波探頭121k發射超音波，超音波探頭121h收集反射波13，以完成一次循環。或者，三個超音波探頭121i、121j與121k同時發射超音波，超音波探頭121h收集反射波13，以完成一次循環。圖6所示超音波探頭121i、121j與121k中的任一個可以參照圖3E所示壓電片330的相關說明來類推，而圖6所示超音波探頭121h可以參照圖3E所示壓電片340的相關說明來類推。

在圖7所示實施例中，超音波貼片120包括超音波探頭121m、超音波探頭121n、超音波探頭121o與超音波探頭121p。超音波探頭121m、121n、121o與121p的外型可以是類矩形或是其他幾何形狀。超音波探頭121m、121n、121o與121p可以被配置在超音波貼片120的不同位置，如圖7所示。依照設計需求，在其他實施例中，超音波探頭121m、121n、121o與121p可以被配置在不同的超音波貼片上。超音波探頭121m（發射器）可以發出超音波12，而超音波探頭121n、121o與121p（接收器）可以收集反射波13。圖7所示超音波探頭121m可以參照圖3E所示壓電片330的相關說明來類推，而圖7所示超音波探頭121n、121o與121p中的任一個可以參照圖3E所示壓電片340的相關說明來類推。

在圖8所示實施例中，超音波貼片120包括超音波探頭121q、超音波探頭121r、超音波探頭121s與超音波探頭121t。超音波探頭121q、121r、121s與121t的外型可以是類矩形或是其他幾何形狀。超音波探頭121q、121r、121s與121t可以被配置在超音波貼片120的不同位置，如圖8所示。依照設計需求，在其他實施例中，超音波探頭121q、121r、121s與121t可以被配置在不同的超音波貼片上。超音波探頭121r、121s與121t（發射器）可以在不同時間（分時多工）發出超音波12，而超音波探頭121q可以收集反射波13。圖8所示超音波探頭121r、121s與121t中的任一個可以參照圖3E所示壓電片330的相關說明來類推，而圖8所示超音波探頭121q（接收器）可以參照圖3E所示壓電片340的相關說明來類推。

圖9是依照本發明的又一實施例說明圖1所示超音波貼片120與超音波探頭121的示意圖。在圖9所示實施例中，超音波貼片120可以包括一個殼體，用以容置超音波探頭121。圖9所示超音波探頭121可以參照圖3A至圖3E的相關說明來類推。圖9圖3A至圖3E所示超音波探頭121的側視圖，圖3A至圖3E的側視為矩形，故圖9之超音波探頭121繪成為矩形。超音波探頭121的上殼310（或是壓電片330、340）的法線方向約略相同（平行）於圖9所示超音波12的方向以及（或是）圖9所示反射波13的方向。亦即，請參考圖3A至圖3E與圖9，被配置在超音波探頭121內的壓電片330所發出的超音波12可以通過上殼310而至膀胱，以及被配置在超音波探頭121內的壓電片340可以感測通過上殼310的反射波13。超音波探頭121樞設於超音波貼片120的殼體中，亦即超音波探頭121被設置在旋轉軸122上，圖9顯示超音波探頭121隨著旋轉軸122的擺動而改變發射/接收的角度，旋轉軸122的擺動可設定為一弧角區間內來回移動。基於控制電路110的控制，超音波探頭121的方向可以被改變。因此，圖9所示超音波探頭121可以掃描整個膀胱11，使得控制電路110可以得知膀胱11的尿量。

請參照圖1與圖2。在不同於所述第一期間（驅動超音波貼片120的期間）的第二期間中，控制電路110的TENS電路112可以驅動肌肉刺激貼片130以刺激膀胱11的肌肉（步驟S220）。因此，生物體10的不正常尿意可以被有效抑制。本實施例並不限制TENS電路112的實施方式。依照設計需求，TENS電路112可以是習知的TENS電路或是其他TENS電路。

舉例來說，控制電路110可以根據膀胱11中的尿量而選擇性地驅動肌肉刺激貼片130，以抑制膀胱11的逼尿肌的不正常收縮。當膀胱11中的尿量尚未到達正常排尿門檻時，控制電路110的TENS電路112可以驅動肌肉刺激貼片130，以抑制膀胱11的逼尿肌的不正常收縮，減少解尿的急迫感。因此，生物體10的不正常尿意可以被有效抑制。所述「正常排尿門檻」可以依照設計需求來決定。當膀胱11中的尿量到達（或超過）正常排尿門檻時，控制電路110的TENS電路112可以暫停驅動肌肉刺激貼片130。此時，膀胱11的逼尿肌可以正常收縮而使生物體10產生尿意。

本實施例並不限制肌肉刺激貼片130對膀胱11的肌肉的刺激方式與細節。舉例來說，依照設計需求，用以抑制不正常尿意的所述刺激方式（肌肉刺激貼片130對膀胱11的肌肉的刺激）可以包含習知的電刺激或是其他肌肉刺激技術。例如，肌肉刺激貼片130可以基於控制電路110的驅動而發出低周波電壓，以便電刺激膀胱11的肌肉。圖11是依照本發明的一實施例說明肌肉刺激貼片130所發出低周波的波形示意圖。圖11所示橫軸表示時間（秒），縱軸表示超音波的電壓準位（伏特）。圖11顯示斜長邊與斜短邊混和的鋸齒波，兩者交替刺激而呈現低週期性，且單獨斜長邊或斜短邊呈現電壓漸增，斜長邊與斜短邊的電壓上下限位於一特定區間內。此實施例的峰值為92V，頻率為1.9Hz。控制電路110可以對膀胱11進行有效的監控，並搭配肌肉刺激貼片130對膀胱11抑制尿意以及（或是）進行物理治療。

另一方面，肌肉刺激貼片130所進行的物理治療還可以增強骨盆底肌肉群的肌力，以及（或是）增強尿道括約肌的肌力。尿道括約肌的肌力增強可以加強禁尿功能，以達到延長排尿時間，降低膀胱過動症所造成的影響。

依照設計需求以及（或是）應用需求，所述膀胱尿量監控系統100可以更包括手持式電子裝置140。本實施例並不限制手持式電子裝置140的實施方式。舉例來說，手持式電子裝置140可以是智慧型電話、平板電腦、筆記型電腦、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）或是其他計算裝置。手持式電子裝置140可以與控制電路110建立通訊連接。依照設計需求，在一些實施例中，所述通訊連接可以包括任何無線通訊網路。

參酌圖1，當手持式電子裝置140與控制電路110之間已建立了通訊連接時，手持式電子裝置140可以控制這個控制電路110，以使超音波貼片120發出超音波12以及獲知反射波13。基於反射波13，手持式電子裝置140可以計算出在膀胱11中的尿量。當膀胱11中的尿量到達正常排尿門檻時，手持式電子裝置140可以通知使用者。使用者可以透過手持式電子裝置140進行個人化長期監控，並且手持式電子裝置140可以即時顯示膀胱容量資訊以便讓使用者了解何時需排尿。此外，手持式電子裝置140可以根據生物體10的尿量紀錄進行學習分析，並藉由肌肉刺激貼片130提供刺激治療，以刺激自律神經以及進行自主膀胱訓練，進而降低膀胱肌肉敏感度與減緩精神焦慮。

依照不同的應用情境，所述使用者可以相同（或不同）於生物體10。舉例來說，在單人的應用情境中，所述使用者可以相同於生物體10，例如所述使用者可以是患者。因此，患者可以隨時知道自己的膀胱11的即時尿量。當膀胱11中的尿量到達正常排尿門檻時，手持式電子裝置140可以通知患者。在看護者照顧患者的應用情境中，所述使用者可以不同於生物體10，亦即所述使用者可以看護者而所述生物體10可以是被照顧的患者（或是動物）。因此，所述看護者可以隨時知道患者（或是動物）的膀胱11的即時尿量。當膀胱11中的尿量到達正常排尿門檻時，手持式電子裝置140可以通知看護者。

依照設計需求以及（或是）應用需求，所述膀胱尿量監控系統100可以包括更多的功能。例如，在生物體10（患者）外出的情境中，當手持式電子裝置140通知所述使用者時，手持式電子裝置140還可以提供廁所位置資訊給所述使用者。又例如，在另一些實施例中，假設手持式電子裝置140可以偵測生物體10的移動。當生物體10處於非移動狀態時，手持式電子裝置140可以經由控制電路110去進行尿量監控（圖2步驟S220），以選擇性地偵測膀胱11的尿量以及（或是）選擇性地刺激膀胱11的肌肉。當生物體10處於移動狀態時，手持式電子裝置140可以暫停所述尿量監控。

在一些實施例中，手持式電子裝置140可以藉由長期監控來蒐集個人行為資訊，進行個人化行為分析判斷，進而自我調整模型參數（如膀胱容量參數以及/或是其他參數）以及預估排尿時程。在另一些實施例中，手持式電子裝置140的個人化行為分析可以搭配肌肉刺激貼片130（例如低週波電刺激治療模組）去進行綜合性治療。例如，手持式電子裝置140與（或）控制電路110可以透過肌肉刺激貼片130去刺激生物體10的自律神經來進行自主膀胱訓練，以期能降低膀胱肌肉敏感度與減緩精神焦慮，進而達到延長排尿時間的目的。手持式電子裝置140可以依不同的需求，變更肌肉刺激貼片130的電刺激模式。

圖10是依照本發明的另一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控系統1000的電路方塊示意圖。圖2的相關說明亦適用於圖10所示膀胱尿量監控系統1000。膀胱尿量監控系統1000包括一個控制電路1010、至少一個超音波貼片120以及至少一個肌肉刺激貼片130。依照設計需求以及（或是）應用需求，所述膀胱尿量監控系統1000可以更包括手持式電子裝置140。控制電路1010耦接至超音波貼片120以及肌肉刺激貼片130。依照設計需求，在圖10所示實施例中，控制電路1010可以包括控制器1011以及TENS電路112。圖10所示生物體10與膀胱11可以參照圖1或圖4所示生物體10與膀胱11的相關說明，圖10所示超音波貼片120可以參照圖1、圖3A至圖3E、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8與圖9所示超音波貼片120的相關說明，圖10所示控制電路1010、肌肉刺激貼片130與手持式電子裝置140可以參照圖1所示控制電路110、肌肉刺激貼片130與手持式電子裝置140的相關說明，故不再贅述。

在圖10所示實施例中，控制電路1010還可以包括微型振動馬達1013與（或）加速度計1014。微型振動馬達1013可以被配置在生物體10的表面。當膀胱11中的尿量到達正常排尿門檻時，控制電路1010的控制器1011可以驅動微型振動馬達1013，以便用振動的方式通知生物體10。舉例來說，當手持式電子裝置140與控制電路110之間的通訊連接沒有被建立時，控制電路1010可以獨立地進行尿量監控、肌肉刺激、通知以及（或是）其他操作。在手持式電子裝置140未連線狀態，控制器1011可以使用微型振動馬達1013向生物體10（使用者）發出振動訊號，以提醒生物體10進行解尿（緩解急尿及心理情緒）。

加速度計1014被配置在生物體10的表面。加速度計1014可以偵測生物體10的移動。例如，加速度計1014可以偵測生物體10的靜止、步行等狀態。當生物體10處於非移動狀態（例如靜止狀態）時，控制電路1010的控制器1011可以進行尿量監控（步驟S220），以選擇性地偵測膀胱11的尿量以及（或是）選擇性地刺激膀胱11的肌肉。當生物體10處於移動狀態時，控制電路1010的控制器1011可以暫停所述尿量監控。

在一些應用情境中，控制電路1010可以將加速度計1014的偵測結果回傳給手持式電子裝置140。手持式電子裝置140可以根據加速度計1014的偵測結果發出控制訊號給控制電路1010，以驅動超音波貼片120發射超音波12。例如，當生物體10處於靜止狀態時，手持式電子裝置140可以命令控制電路1010進行尿量監控（圖2步驟S220）。控制電路1010可以將超音波貼片120的偵測結果（反射波13）回傳給手持式電子裝置140。基於超音波貼片120的偵測結果（反射波13），手持式電子裝置140可以計算膀胱11中的液體量。手持式電子裝置140可以根據膀胱11中的尿液量發出提示來提醒使用者。手持式電子裝置140還可以根據膀胱11中的尿液量而決定是否進行尿量監控（步驟S220）。

依照不同的設計需求，上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112的方塊的實現方式可以是硬體（hardware）、韌體（firmware）、軟體（software，即程式）或是前述三者中的多者的組合形式。

以硬體形式而言，上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112的方塊可以實現於積體電路（integrated circuit）上的邏輯電路。上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112的相關功能可以利用硬體描述語言（hardware description languages，例如Verilog HDL或VHDL）或其他合適的編程語言來實現為硬體。舉例來說，上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112的相關功能可以被實現於一或多個控制器、微控制器、微處理器、特殊應用積體電路（Application-specific integrated circuit, ASIC）、數位訊號處理器（digital signal processor, DSP）、場可程式邏輯閘陣列（Field Programmable Gate Array, FPGA）及/或其他處理單元中的各種邏輯區塊、模組和電路。

以軟體形式及/或韌體形式而言，上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112的相關功能可以被實現為編程碼（programming codes）。例如，利用一般的編程語言（programming languages，例如C、C++或組合語言）或其他合適的編程語言來實現上述控制電路110、控制器111、控制電路1010、控制器1011以及（或是）TENS電路112。所述編程碼可以被記錄/存放在記錄媒體中，所述記錄媒體中例如包括唯讀記憶體（Read Only Memory，ROM）、存儲裝置及/或隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）。電腦、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器或微處理器可以從所述記錄媒體中讀取並執行所述編程碼，從而達成相關功能。作為所述記錄媒體，可使用「非臨時的電腦可讀取媒體（non-transitory computer readable medium）」，例如可使用帶（tape）、碟（disk）、卡（card）、半導體記憶體、可程式設計的邏輯電路等。而且，所述程式也可經由任意傳輸媒體（通信網路或廣播電波等）而提供給所述電腦（或CPU）。所述通信網路例如是互聯網（Internet）、有線通信（wired communication）、無線通信（wireless communication）或其它通信介質。

綜上所述，在上述諸實施例中，所述膀胱尿量監控系統可以利用超音波貼片120去偵測生物體10（例如膀胱過動症患者）的膀胱11的尿量，因此生物體10的尿量可以被即時掌握。在一些實施例中，所述膀胱尿量監控系統可以使用膀胱11的尿量的歷史紀錄去進行個人化行為分析。此外，所述膀胱尿量監控系統還可以利用肌肉刺激貼片130去刺激膀胱11的肌肉，因此生物體10的不正常尿意可以被有效抑制。在一些實施例中，所述膀胱尿量監控系統的個人化行為分析可以搭配肌肉刺激貼片130（例如低週波電刺激治療模組）去進行綜合性治療。所述膀胱尿量監控系統可以依不同的需求而變更肌肉刺激貼片130的電刺激模式。例如，所述膀胱尿量監控系統可以透過肌肉刺激貼片130去刺激生物體10的自律神經來進行自主膀胱訓練，以期能降低膀胱肌肉敏感度與減緩精神焦慮，進而達到延長排尿時間的目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:生物體 11:膀胱 12、12a、12b、12c:超音波 13、13a、13b、13c:反射波 14:電刺激能量 100、1000:膀胱尿量監控系統 110、1010:控制電路 111、1011:控制器 112:經皮電神經刺激（TENS）電路 120:超音波貼片 121、121a～121t:超音波探頭 122:旋轉軸 130:肌肉刺激貼片 140:手持式電子裝置 310:上殼 320:下殼 321、322:貼附區 330、340:壓電片 1013:微型振動馬達 1014:加速度計 S210、S220:步驟

圖1是依照本發明的一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控系統的電路方塊（circuit block）示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控方法的流程示意圖。 圖3A至圖3E是依照本發明的一實施例說明圖1所示超音波探頭的示意圖。 圖4是依照本發明的一實施例說明圖1所示超音波貼片與肌肉刺激貼片的應用情境示意圖。 圖5至圖8是依照本發明的其他不同實施例說明圖1所示超音波貼片與超音波探頭的示意圖。 圖9是依照本發明的又一實施例說明圖1所示超音波貼片與超音波探頭的示意圖。 圖10是依照本發明的另一實施例所繪示的一種膀胱尿量監控系統的電路方塊示意圖。 圖11是依照本發明的一實施例說明肌肉刺激貼片所發出低周波電壓的波形示意圖。

S210、S220:步驟

Claims (23)

1. 一種膀胱尿量監控系統，包括：至少一個超音波貼片，被配置為貼附在一生物體的一表面以偵測一膀胱的一尿量；至少一個肌肉刺激貼片，被配置為貼附在該生物體的該表面以刺激該膀胱的一肌肉；以及一控制電路，耦接至該至少一個超音波貼片與該至少一個肌肉刺激貼片，用以在一第一期間驅動該至少一個超音波貼片以偵測該膀胱的該尿量，以及在一第二期間驅動該至少一個肌肉刺激貼片以刺激該膀胱的該肌肉。
2. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該至少一個超音波貼片包括多個超音波探頭，該些超音波探頭適於貼附在該表面中鄰近該膀胱的不同位置，該控制電路以分時多工的方式驅動該些超音波探頭的任一者以偵測該膀胱的該尿量。
3. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該至少一個超音波貼片包括一超音波探頭，該超音波探頭包括：一上殼；一下殼；一第一壓電片，被配置在該上殼與該下殼之間，用以基於該控制電路的驅動而發出一超音波；以及一第二壓電片，被配置在該上殼與該下殼之間並且與該第一壓電片位於同一平面，用以收集該超音波所對應的一反射波並且 將該反射波所對應的一偵測結果回傳給該控制電路。
4. 如請求項3所述的膀胱尿量監控系統，其中該第一壓電片以及該第二壓電片的外型為類半月形，該第一壓電片的一直邊朝向該第二壓電片的一直邊，該第一壓電片與該第二壓電片之間有一間距。
5. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該至少一個超音波貼片包括一超音波探頭，該超音波探頭包括：一上殼；一下殼；一第一壓電片，被配置在該上殼與該下殼之間，用以基於該控制電路的驅動而發出一超音波；以及一第二壓電片，被配置在該上殼與該下殼之間，用以收集該超音波所對應的一反射波並且將該反射波所對應的一偵測結果回傳給該控制電路，其中該第一壓電片的一法線方向不同於該第二壓電片的一法線方向。
6. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該至少一個肌肉刺激貼片基於該控制電路的驅動而發出一低周波，以刺激該膀胱的該肌肉。
7. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該控制電路根據該膀胱中的該尿量而選擇性地驅動該至少一個肌肉刺激貼片，以抑制該膀胱的一逼尿肌的不正常收縮。
8. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該控制電路包括：一微型振動馬達，被配置在該生物體的該表面，其中當該膀胱中的該尿量到達一正常排尿門檻時，該控制電路驅動該微型振動馬達以通知該生物體。
9. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，其中該控制電路包括：一加速度計，被配置在該生物體的該表面，適於偵測該生物體的移動，其中，當該生物體處於一非移動狀態時，該控制電路進行一尿量監控以選擇性地偵測該膀胱的該尿量或是選擇性地刺激該膀胱的該肌肉；以及當該生物體處於一移動狀態時，該控制電路暫停該尿量監控。
10. 如請求項1所述的膀胱尿量監控系統，更包括：一手持式電子裝置，被配置為與該控制電路建立一通訊連接，其中該手持式電子裝置控制該控制電路，以使該至少一個超音波貼片發出一超音波、獲知該超音波所對應的一反射波、以及基於該反射波去計算出該膀胱中的該尿量。
11. 如請求項10所述的膀胱尿量監控系統，其中當該膀胱中的該尿量到達一正常排尿門檻時，該手持式電子裝置通知一使用者。
12. 如請求項11所述的膀胱尿量監控系統，其中當該手持式電子裝置通知該使用者時，該手持式電子裝置還提供一廁所位置資訊給該使用者。
13. 如請求項10所述的膀胱尿量監控系統，其中，該手持式電子裝置適於偵測該生物體的移動；當該生物體處於一非移動狀態時，該手持式電子裝置進行一尿量監控以選擇性地偵測該膀胱的該尿量或是選擇性地刺激該膀胱的該肌肉；以及當該生物體處於一移動狀態時，該手持式電子裝置暫停該尿量監控。
14. 一種膀胱尿量監控系統的方法，包括：將至少一個超音波貼片與至少一個肌肉刺激貼片貼附在一生物體的一表面；由一控制電路在一第一期間驅動該至少一個超音波貼片，以偵測一膀胱的一尿量；以及由該控制電路在一第二期間驅動該至少一個肌肉刺激貼片。
15. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，其中該至少一個超音波貼片包括多個超音波探頭，該些超音波探頭適於貼附在該表面中鄰近該膀胱的不同位置，以及該膀胱尿量監控方法更包括：由該控制電路以分時多工的方式驅動該些超音波探頭的任一者，以偵測該膀胱的該尿量。
16. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：由該至少一個肌肉刺激貼片基於該控制電路的驅動而發出一低周波。
17. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：由該控制電路根據該膀胱中的該尿量而選擇性地驅動該至少一個肌肉刺激貼片。
18. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：當該膀胱中的該尿量到達一正常排尿門檻時，由該控制電路驅動一微型振動馬達以通知該生物體。
19. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：由一加速度計偵測該生物體的移動；當該生物體處於一非移動狀態時，由該控制電路進行一尿量監控以選擇性地偵測該膀胱的該尿量或是選擇性地驅動該至少一個肌肉刺激貼片；以及當該生物體處於一移動狀態時，由該控制電路暫停該尿量監控。
20. 如請求項14所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括： 建立一手持式電子裝置與該控制電路之間的一通訊連接；由該手持式電子裝置控制該控制電路，以使該至少一個超音波貼片發出一超音波以及獲知該超音波所對應的一反射波；以及由該手持式電子裝置基於該反射波去計算出該膀胱中的該尿量。
21. 如請求項20所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：當該膀胱中的該尿量到達一正常排尿門檻時，由該手持式電子裝置通知一使用者。
22. 如請求項21所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：當該手持式電子裝置通知該使用者時，由該手持式電子裝置提供一廁所位置資訊給該使用者。
23. 如請求項20所述的膀胱尿量監控系統的方法，更包括：由該手持式電子裝置偵測該生物體的移動；當該生物體處於一非移動狀態時，由該手持式電子裝置進行一尿量監控以選擇性地偵測該膀胱的該尿量或是選擇性地驅動該至少一個肌肉刺激貼片；以及當該生物體處於一移動狀態時，由該手持式電子裝置暫停該尿量監控。

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