[发明专利]一种膀胱测容方法及仪器

说明书

技术领域

本发明属于超声换能技术领域，更具体地，涉及一种膀胱测容方法及仪器。

背景技术

膀胱位于人体骨盆内，是一个由平滑肌构成的用来储存尿液的腔体状结构。膀胱壁具有很强的伸缩性，便于储存更多的尿液，正常成年人的尿液储量是300-500ml。膀胱与尿道口的交界处有括约肌，控制尿液的排出。其中膀胱容量是指膀胱充盈状态时的尿量，残余尿量是指膀胱未充盈状态时的尿量。人体排尿是一个复杂的过程，排尿反射的感受器是膀胱壁的牵张感受器。当膀胱中尿液充盈到一定程度，牵张感受器兴奋，兴奋沿着神经传入到骨髓排尿反射初级中枢；同时也上传入脑干和大脑皮层排尿反射的高级中枢，产生排尿欲。若条件允许，冲动沿神经传出，引起逼尿肌收缩，括约肌松弛，于是尿液被膀胱内压驱出，这就是排尿的整个过程。

正常情况下，排尿过程需全身多个系统，组织器官相互之间协调工作，才能完成排尿，排尿看似简单的动作，确是一套很复杂的过程，通俗的说可以把排尿过程看作是一个信息收集、信息分析、指令执行的过程，膀胱中尿液增加，膀胱壁压力增大，通过神经系统把压力信号传递到中枢神经，在中枢神经经过信息分析之后做出应对指令，通过神经系统传出，指令到达各个相关肌肉组织、开始执行。因此影响正常排尿的因素有很多，不仅受精神因素的影响，还受神经系统、肌肉组织的影响。例如，当神经功能障碍或者膀胱括约肌损伤，这样会导致膀胱在充盈时无法感知，或者无法操纵膀胱进行正常的排尿，通俗的说就是丧失了排尿的自控能力，称为尿失禁。

因此，对膀胱中尿液的容量的有效测量是当务之急。超声测容技术是目前国际上智能健康监测机构普遍使用的技术之一，目前国内的超声测量膀胱容量技术已经有了很大的进展。2000年，研究学者提出通过中线纵向扫描，找到膀胱的横向、纵向和深度的最大值，得到膀胱的容积，方法虽然简单，但是精确度很差。2008年，开发出了使用3D超声探头测量膀胱容积，3D超声探头精确度较高，相比于2D探头，3D超声探头造价更高，并且仪器体积较大，不适用于需要实时测量的情况。这些方法有很明显的缺陷，就是扫描的位置会影响测量的结果。2016年，四川大学教授提出了一种新型的算法，将整个膀胱分成12次进行扫描，每次扫描必须扫描整个膀胱，得到12组不同位置的膀胱截面图像，然后通过算法合成整个膀胱的3D图像。此方法，测量结果精确，但是，需要较大的存储器存储数据，直接导致仪器体积较大，无法做到便捷测量。

综上，现有超声测量膀胱容量技术精确度差，或需要3D图像扫描整个膀胱，3D超声探头造价更高，并且仪器体积较大，不适用于需要实时测量的情况。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于解决现有超声测量膀胱容量技术精确度差，或需要3D图像扫描整个膀胱，3D超声探头造价更高，并且仪器体积较大，不适用于需要实时测量情况的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种膀胱测容方法，包括：

S1，向膀胱的多个方向发射超声波信号；

S2，接收每个方向上的超声波信号经过该方向两侧膀胱壁反射的两次反射信号；

S3，根据每个方向上的两次反射信号的时间差确定该方向上膀胱的深度；

S4，根据多个方向上膀胱的深度确定膀胱的容积。

可选地，所述步骤S3包括：第i个方向上两次反射信号从被发射到接收所经历的时间分别为Δt1i和Δt2i，该方向上两次反射信号的时间差Δti为：Δti＝|Δt1i-Δt2i|；超声波在膀胱液体中的传播速度为S，则该方向上膀胱的深度hi为：i≥1。

可选地，所述步骤S4包括：将所述膀胱看作球体，设当从膀胱壁上点P向膀胱的三个方向发射超声波信号时，三个方向中各方向与膀胱壁的另一个交点分别为A、B以及C；根据步骤S3确定三个方向上膀胱的深度分别为h1、h2及h3，即PA＝h1、PB＝h2及PC＝h3，这三个方向PA、PB及PC相互之间的夹角分别为α、β及γ，根据PA、PB、PC、α、β及γ确定膀胱球体的半径R，则膀胱容积