[发明专利]低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种膀胱尿量实时监测方法，尤其涉及基于生物电阻抗的低负荷膀胱尿量实时监测与排尿自动报警方法。

技术背景

目前膀胱状况检测方法多采用超声、压力、位移等技术手段，采用的都是静态监测方法，无法及时掌握患者尿量。对于像尿失禁、膀胱炎、脊髓损伤等尿意缺失患者，需要实时监测膀胱尿量，并及时提醒患者排尿，才能预防积尿过多、排尿过频或排尿不尽等并发症；同时，也可以通过有线（或无线）通信方法实现远程监控，目前的膀胱尿量监测方法无法满足上述要求。

生物电阻抗技术利用了生物组织及器官的电特性提取人体生理与病理信息的无创检测技术。现有测量方法和装置都无法清晰准确根据测量数据，寻找到合适的报警点，及时提示患者排尿。现有技术中公开了一种基于生物电阻抗的膀胱尿量监测装置，并采用阀值与曲线拟合等线性方法来预测尿量多少。但是，考虑到人体膀胱器官是一种极其复杂的自适应系统，其电阻抗变化与尿量变化之间的数学模型极其复杂，同时存在明显的个体与时空差异性，进一步将模型复杂化，因此，现有技术中采用简单的线性关系来预测尿量必然存在极大误差。为此，本发明基于对膀胱器官及其电阻抗关系深入探讨的基础上，提出了一种基于模糊逻辑和专家知识的自适应预测模型，实现更加精确地尿量预测与排尿报警。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于生物电阻抗的非侵入式排尿预测方法，结合临床专家经验与实验数据特征，采用模糊逻辑方法实现更加精准膀胱尿量预测与报警。其操作更安全、抗干扰能力更强、更加准确提醒患者及时排尿，并避免过于频繁排尿的风险。

本发明实施提供了一种低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法，其步骤包括：

1）将多个测试电极紧贴患者的测试部位，根据生物电阻抗技术，通过生物电阻抗测量装置实时测量膀胱的电阻抗值；

2）通过数字滤波算法，选择包括截止频率、阶数在内的合适参数，去除包括呼吸、心跳、高频、工频在内的干扰信号，提高电阻抗信噪比；然后，实时更新电阻抗最大值，计算阻抗阀值及其变化率；

3）根据医学知识与临床测试经验，建立专家诊断系统，即对阻抗阀值、阀值变化率进行模糊化处理，制定模糊规则；然后根据模糊规则判据实现自动排尿报警，以提示患者及时排尿或通知医务人员。

作为本发明技术方案的优选实施方式，本发明的低负荷膀胱尿量实时监测与自动报警方法进一步包括如下技术特征的部分或者全部：

优选地，所述的生物电阻抗测量装置，包括测试电极、下位机和上位机，所述测试电极与所述下位机之间设置有连接二者的多路开关模块，下位机负责电阻抗数据采集，并通过无线方式与上位机进行数据通讯，上位机负责电阻抗数据处理与自动报警。

优选地，下位机主控板包括主控模块和与所述主控模块相连的电源模块、幅值/相位测量模块、测量信号滤波模块、中频正弦信号发生模块、压控恒流源模块、发射模块、接收模块；所述电源模块通过能耗管理实现长时间测量，测量信号滤波模块用于去除干扰信号，压控恒流源模块用于提供稳定的激励电流，发射器用于通过佩戴在患者小腹下端对应膀胱位置的测试电极输入电流激励，接收器用于采集人体电阻抗数据，并通过无线方式传输到上位机。

优选地，上位机及下位机之间的数据通讯通信是通过下位机中设置的RS232无线模块实现。

优选地，所述步骤2）中，数字滤波算法是采用极低截止频率的低通逐点滤波算法，可以实时有效地去除呼吸、心跳、高频、工频在内的干扰信号，提高信噪比。进一步地，在本发明的一个优选实施例中看，所述步骤2）中，数字滤波算法是采用小于或等于0.01的极低截止频率的低通逐点滤波算法。考虑到呼吸、心跳等生理特征也会在一定程度影响到测量精度，本发现特规定低通滤波器截止频率必须小于或等于0.01Hz。

优选地，所述步骤2）中，更新电阻抗最大值是指实时录找并更新最大阻抗值，实时地将阻抗最大值<>记录在寄存器中，如果当前时刻的阻抗值<>大于之前的阻抗最大值<>，则将当前时刻的阻抗值<>重新开始写入寄存器中，以前的数据自动丢掉；反之，不做任何数据取代工作。

优选地，步骤2）中计算阻抗阀值及其变化率是根据阻抗最大值与当前的阻抗值相减得到阻抗阀值及其变化率，再根据知识库进行参数模糊化步骤：

阀值及阀值变化率根据如下公式计算：