[发明专利]一种便携式膀胱尿量监测系统及方法

权利要求书

1.一种便携式膀胱尿量监测系统，其特征在于，所述便携式膀胱尿量监测系统包括：

采集装置，与被测对象的腹壁接触，用于向被测对象的膀胱发射超声波信号，接收携带有被测对象体内尿量信息的超声回波信号，根据所述超声回波信号得到对应的尿量探测信号，并将所述尿量探测信号处理为对应的数字量信号；

移动终端，与所述采集装置连接，用于产生采集命令并发送给所述采集装置，以使所述采集装置根据所述采集命令向被测对象的膀胱发射超声波信号；所述移动终端还用于存储所述数字量信号；

上位机，与所述移动终端连接，用于对所述数字量信号进行处理，得到对应的尿量信息，并将所述尿量信息发送至所述移动终端进行显示，还用于根据所述尿量信息及被测对象的膀胱容量最大值计算得到尿量等级，并将所述尿量等级发送至所述移动终端进行显示；被测对象的膀胱容量最大值的测量方法具体包括：在被测对象憋足尿时将超声波换能器与被测对象的腹壁接触，向被测对象的膀胱发射超声波，并接收不同膀胱区域反射的回波；根据回波计算各超声波换能器发出的超声波束与被测对象的膀胱前壁和膀胱后壁的交点坐标；根据任意四个不在同一平面上的交点坐标构建被测对象的膀胱的球体模型，并根据所述球体模型确定被测对象在憋足尿时的膀胱体积近似值；将若干个膀胱体积近似值的均值作为被测对象的膀胱容量最大值；

所述超声波换能器的个数为5个；5个所述超声波换能器采用针孔摄像机模型排布；5个所述超声波换能器共分为两层，上层为3个超声波换能器，从左到右依次为第三换能器、第四换能器和第五换能器，下层为2个超声波换能器，从左到右依次为第一换能器和第二换能器；各所述超声波换能器之间间隔5mm；所述第四换能器正对被测对象的腹壁；所述第一换能器相对于所述第四换能器向下和向右各偏25°；所述第二换能器相对于所述第四换能器向左偏25°；所述第三换能器相对于所述第四换能器向下和向右各偏25°；所述第五换能器相对于所述第四换能器向上和向左各偏25°。

2.根据权利要求1所述的便携式膀胱尿量监测系统，其特征在于，所述采集装置包括：

控制器，与所述移动终端连接，用于根据所述采集命令产生触发信号；

超声波发射电路，与所述控制器连接，用于根据所述触发信号产生脉冲信号；

超声波换能器，与所述超声波发射电路连接，且与被测对象的腹壁接触，用于在所述脉冲信号的激励下向被测对象的膀胱发射超声波信号，接收携带有被测对象体内尿量信息的超声回波信号，并产生与所述超声回波信号响应的电信号；

超声波接收电路，分别与所述超声波换能器及所述控制器连接，用于对所述电信号进行预处理，得到对应的尿量探测信号；所述控制器还用于将所述尿量探测信号转换为对应的数字量信号。

3.根据权利要求2所述的便携式膀胱尿量监测系统，其特征在于，所述超声波接收电路包括：

前置滤波电路，与所述超声波换能器连接，用于滤除所述电信号中的噪声信号；

三级增益放大电路，与所述前置滤波电路连接，用于将滤除噪声信号后的电信号放大；

带通滤波电路，与所述三级增益放大电路连接，用于保留设定频率的电信号，并滤除剩余频率的电信号；

整流电路，与所述带通滤波电路连接，用于将所述设定频率的电信号进行整合；

阻尼限幅电路，分别与所述整流电路及所述控制器连接，用于将整合后的电信号的电压幅度限制在设定范围；所述设定范围为小于或等于所述控制器的最大输入电压的范围。

4.根据权利要求1所述的便携式膀胱尿量监测系统，其特征在于，所述上位机包括：

数字滤波模块，与所述移动终端连接，用于对所述数字量信号进行数字滤波；

数模转换模块，与所述数字滤波模块连接，用于将数字滤波后的数字量信号转换为对应的模拟量信号；

绘图模块，与所述数模转换模块连接，用于绘制所述模拟量信号对应的波形图；

处理模块，分别与所述绘图模块及所述移动终端连接，用于根据所述波形图计算得到对应的尿量信息。

5.根据权利要求1所述的便携式膀胱尿量监测系统，其特征在于，所述移动终端与所述采集装置通过WIFI、5G移动通信网络或USB数据线进行连接；所述移动终端与所述上位机通过WIFI、5G移动通信网络或USB数据线进行连接。