[发明专利]基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法

权利要求书

1.一种基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于包括如下步骤：

A、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，通过与各测试电极电连接的生物电阻抗测量装置实时测量膀胱的电阻抗值；

B、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，并通过时距扩大法对数据进一步滤波，同时降低原始数据的采样频率，并实时更新电阻抗最大值；

C、根据电阻计算公式，建立尿量变化模型，即对当前阻抗值、阻抗变化量以及尿液电导率值进行建模计算出尿量变化量，并根据理论公式对阻抗出现最大值后期的数据进行分单元段拟合；

D、对不同的拟合曲线分别计算从积尿开始到结束时间段内阻抗变化量、曲线斜率值和阻抗当前值，各自取其均值作为尿量变化模型的参数进行计算，得出尿量值。

2.根据权利要求1所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述步骤B的具体操作过程如下：

B₁、对所述电阻抗数字信号进行快速傅里叶变换，获得所述电阻抗数字信号的频谱；

B_2、根据人体生理信号特征对所述频谱进行分析，对所述频谱进行数字低通滤波，去除处于低频段的干扰信号；

B_3、以5分钟的数据为单位进行时距扩大法处理，降低原始数据的采样率；

B_4、实时寻找并更新电阻抗最大值，并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。

3.根据权利要求1所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述步骤C的具体操作过程如下：

C₁、根据电阻计算公式，建立尿量变化模型；

C₂、从最大值点起，按照尿量变化模型以5分钟为单位对数据进行拟合；

C₃、选择单元段斜率大于零的段进行拟合。

4.根据权利要求1所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述步骤D的具体操作过程如下：

D₁、针对每一段拟合曲线，计算其曲线斜率值，同时计算拟合曲线从积尿开始到结束时间段内的阻抗变化量；

D₂、对所有曲线的曲线斜率值和阻抗当前值Z取平均值，同时也对所有曲线的阻抗变化量取平均值；

D₂、将曲线斜率值、阻抗当前值Z和阻抗变化量的平均值带入尿量变化模型中，计算尿量。

5.根据权利要求1或2或3或4所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述尿量变化模型为：

其中，为尿量变化量，以毫升为单位；为当前的尿液电导率值；为当前的阻抗值，为阻抗变化量。

6.根据权利要求1所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述生物电阻抗测量装置包括电源模块及与电源模块电连接的主控模块、压控恒流源模块、中频正弦波发生模块、测量信号调理模块和幅值与相位测量模块，其中：

所述中频正弦波发生模块在主控模块的控制下，用于产生固定频率的正弦波电流输送给压控恒流源模块，并通过所述压控恒流源模块向其中一对测试电极提供稳定的激励电流，且所述激励电流通过电流输出正端和电流输出负端输出到患者测试部位；

所述测量信号调理模块，用于对接收到的另一对测试电极的电阻抗数字信号进行滤波，以去除干扰信号，并将去除了干扰信号的电阻抗数字信号输送给幅值与相位测量模块；

所述幅值与相位测量模块设置有两个电压输入端，用于采集患者测试部位的测量电压并进行计算，并将计算出的测量电压的幅值与相位数据输送给主控模块，且可通过所述主控模块传送给上位机。

7.根据权利要求6所述基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特征在于上述主控模块通过串行接口或/和Zigbee无线网络与上位机进行数据通信。