[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

说明书

技术领域

本发明涉及尿量监测技术领域，具体是涉及一种基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法。

背景技术

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引起的并发症。

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，同时具有便携式的特点，可以实时测量膀胱内的尿量。但是，由于人体尿液的电导率随着人体代谢情况的不同是变化着的，所以单独电阻抗值的测量不能准确的反映膀胱内尿量的情况。同时，由于积尿早期膀胱的生理特性，使得测量的结果受到膀胱壁生物电阻抗变化的影响。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题和不足，提供一种既能克服积尿前期膀胱壁阻抗变化的影响，又能针对尿液电导率的变化计算出准确的阻抗变化值，从而实现对膀胱内动态变化的尿量进行准确监测的基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明所述的基于模型补偿法监测积尿过程中动态尿量的方法，其特点是包括如下步骤：

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。

其中，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。

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。

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。

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。

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；