CN111419519B - 一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统及方法,包括外壳(1)、压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)、MEMS传感器、微控制器、终端,本发明通过压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三分别得到压力信息一、压力信息二、压力信息三,通过MEMS传感器得到的当前姿态信息,根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,得出造口袋中的尿液量,因此其得到的尿液量精确,同时能够实时监测造口袋中的尿液量,可以在造口袋快满时提醒患者及时进行排放等处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统及方法,属于医疗器械技术领域。
背景技术
由于泌尿道中某器官发生病变,需要将患者尿路开口至腹壁,形成造口;造口袋用以盛放患者经由造口产生的尿液。进行过造口手术的患者,需要终生佩戴造口袋生活,而患者对人体排尿至造口袋的过程无自主感知,无法实时知道排尿时间以及造口袋中储存的尿量,将会导致造口袋尿液溢出,玷污腹部或者衣物,给患者正常生活和工作带来困扰;或者影响人体泌尿系统尿液的分泌,对身体健康产生不利影响。这严重影响患者的正常工作和生活质量。
中国专利201520272583.3公开了一种便于造口患者的病服,具体公开了在口袋的底部设有用于检测造口袋重量的重力传感器、单片机和报警器,所述重力传感器连接单片机,所述单片机连接报警器,所述单片机根据重力传感器检测的造口袋重量控制报警器,通过蓝牙信号发射器将重力传感器检测的重量信号发送至蓝牙信号接收器,蓝牙信号接收器将接收的信号发送给处理器,如果造口袋的重量超出预设的阈值,处理器则控制开关电路开通,从而打开呼叫开关呼叫医护人员及时更换造口袋。由于该专利只在口袋的底部设有用于检测造口袋重量的重力传感器,因此对于人体平躺时,其重力传感器检测到的数据会严重的偏离(小于) 真实数据,实用性大大降低。
中国专利201910155761.7公开了一种基于云和可穿戴技术的造口患者管理系统,具体公开了蓝牙造口袋监测系统、移动终端apps和远程云,蓝牙造口监测系统包括防护体,防护体内设置有主控芯片模组、电池模块、存储芯片、数据输出模块一、数据输入模块一和低功耗蓝牙模块一,蓝牙造口袋监测系统包括监测主体,监测主体内设置有分别与总控芯片模组连接的数据输入模块二、数据输出模块二和弯曲传感器信号处理模块,总控芯片模组分别与低功耗蓝牙模块二、弯曲传感器连接,远程云包括用户登录模块、数据存储以及显示模块、大数据分析模块;通过新的数字化技术来提高给对疾病的管理和监测能力,方便医疗人员以及患者对造口以及造口袋进行全方位的监控记录。由于其采用弯曲传感器测量尿液量,其原理是弯曲传感器15的电阻会随着传感器的弯曲度而发生变化,由于其弯曲度过于宏观,其不能够实时精确的测量出尿液量,而对于患者来说,能够知道实时尿液量,是非常重要的,使其能够根据尿液量进行饮水。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统及方法,本发明能够定量实时监测尿路造口袋佩戴患者的排尿量(体积或质量)以及排尿时间和排尿次数,将相应数据传输到手机等终端告知用户,以方便佩戴造口袋的患者及时处理。
技术方案:为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,包括外壳、压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三、MEMS传感器、微控制器、终端,其中:
所述外壳用于放置造口袋,所述外壳包括左侧面、下底面、右侧面、上顶面,所述左侧面、下底面、右侧面、上顶面相互连接构成外壳。
所述压力传感器一设置于左侧面的内壁上,所述压力传感器二设置于下底面的内壁上,所述压力传感器三设置于右侧面的内壁上。
所述MEMS传感器、微控制器均安装在外壳上,所述压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三、MEMS传感器、终端均与微控制器连接。
所述压力传感器一用于检测造口袋中尿液对外壳的左侧面的压力信息一,并将压力信息一上传给微控制器。
所述压力传感器二用于检测造口袋中尿液对外壳的下底面的压力信息二,并将压力信息二上传给微控制器。
所述压力传感器三用于检测造口袋中尿液对外壳的右侧面的压力信息三,并将压力信息三上传给微控制器。
所述MEMS传感器用于对外壳所处姿态的检测,得到当前姿态信息。
所述微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,得到造口袋中的尿液量。将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号。
所述终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒。
优选的:还包括信号调理电路,所述信号调理电路用于压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三采集到的压力信号进行调理,并将调理后的压力信号发送给微控制器。
优选的:所述信号调理电路包括电阻一、第一运算放大器一、电阻二、第一运算放大器二、电阻三、第一运算放大器三,所述压力传感器一与电阻一串联后与第一运算放大器一的信号输入端连接,所述第一运算放大器一信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器二与电阻二串联后与第一运算放大器二的信号输入端连接,所述第一运算放大器二信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器三与电阻三串联后与第一运算放大器三的信号输入端连接,所述第一运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
优选的:所述信号调理电路包括恒流源一、第二运算放大器一、恒流源二、第二运算放大器二、恒流源三、第二运算放大器三,所述压力传感器一与恒流源一串联后与第二运算放大器一的信号输入端连接,所述第二运算放大器一信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器二与恒流源二串联后与第二运算放大器二的信号输入端连接,所述第二运算放大器二信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器三与恒流源三串联后与第二运算放大器三的信号输入端连接,所述第二运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
优选的:所述终端设置有输入模块和饮水计算模块,所述输入模块用于饮水时间和饮水量的输入,所述饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。
优选的:所述微控制器实时将检测得到的尿液量上传给终端,所述终端根据上传的尿液量通过显示模块进行显示。
优选的:包括无线收发器,所述微控制器通过无线收发器与智能终端通信连接。
优选的:所述右侧面上设置有造口袋底盘连接通过孔,且所述压力传感器一、压力传感器三均位于造口袋底盘连接通过孔的下方。
一种采用基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统的监测方法,包括以下步骤:
步骤1,将造口袋放置于外壳内,将造口底盘连通,然后将外壳固定在患者身上。
步骤2,微控制器每隔一段时间向压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三、MEMS 传感器发送启动检测信号,所述压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三根据启动检测信号测量此时的压力信息,分别得到压力信息一、压力信息二、压力信息三,分别将压力信息一、压力信息二、压力信息三上传给微控制器。所述MEMS传感器根据启动检测信号检测外壳此时的当前姿态信息,并将得到的当前姿态信息上传给微控制器。
步骤3,微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,匹配相应的测量曲线和等效数据转换方法,得出造口袋中的尿液量。将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号。
步骤4,终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒。
优选的:通过输入模块输入饮水时间和饮水量入,饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。
本发明相比现有技术,具有以下有益效果:
1.本发明通过压力传感器一、压力传感器二、压力传感器三分别得到压力信息一、压力信息二、压力信息三,通过MEMS传感器得到的当前姿态信息,根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,得出造口袋中的尿液量,因此其得到的尿液量精确。
2.本发明可以实时监测造口袋中的尿液量,可以在造口袋快满时提醒患者及时进行排放等处理,可以防止尿液玷污腹部或者衣物,也不会由于造口袋盛满而对身体健康产生不利影响。
3.本发明可以记录患者的排尿量以及排尿时刻和排尿次数,从而可以对患者身体状态进行相应的分析,例如增加饮水量和饮水次数。
4.本发明采用无线通信技术,利于佩戴和电池续航。
附图说明
图1为本发明的组成图;
图2为造口袋结构示意图,其中,图2(a)为造口袋正视图,图2(b)为造口袋左视图;
图3为本发明使用示意图;
图4为电阻分压示意图;
图5为恒流源电路示意图;
图6为本发明结构示意图;
图7为不同姿态下压力与尿液量的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,如图1所示,包括外壳1、压力传感器一21、压力传感器二22、压力传感器三23、MEMS传感器、微控制器、终端,其中:
如图2所示,造口袋3上设置有造口袋底盘4,使用的时候,里面会存放有尿液5,如图 6所示,所述外壳1用于放置造口袋3,外壳可以由硬质材料制成,也可以由柔性材料制成,并尽可能地将电容传感器贴合于造口袋上,所述外壳1包括左侧面11、下底面12、右侧面13、上顶面14,所述左侧面11、下底面12、右侧面13、上顶面14相互连接构成外壳1。
所述压力传感器一21设置于左侧面11的内壁上,所述压力传感器二22设置于下底面 12的内壁上,所述压力传感器三23设置于右侧面13的内壁上。压力传感器一21、压力传感器二22、压力传感器三23均为压力薄膜传感器,通过外壳1,将造口3袋置于其中,分别在图中所示的造口袋3的下侧、左侧、右侧放置压力薄膜传感器。当人站立或坐立时,下侧的压力传感器二22可以检测到尿液于外壳之间的压力;当人平躺时,右侧或左侧的压力传感器一21、压力传感器三23可以检测到造口袋中尿液与外壳之间的压力。
所述右侧面13上设置有造口袋底盘连接通过孔131,且所述压力传感器一21、压力传感器三23均位于造口袋底盘连接通过孔131的下方。
压力薄膜传感器的电极平面可以安放在靠近人体腹部的一侧,也可以安放于远离腹部的一侧;将测量电极贴合于造口袋的表面。安装本系统不必破坏或者改造造口袋现有结构。
所述MEMS传感器、微控制器均安装在外壳1上,所述压力传感器一21、压力传感器二 22、压力传感器三23、MEMS传感器、终端均与微控制器连接。
所述压力传感器一21用于检测造口袋中尿液对外壳1的左侧面11的压力信息一,并将压力信息一上传给微控制器。
所述压力传感器二22用于检测造口袋中尿液对外壳1的下底面12的压力信息二,并将压力信息二上传给微控制器。
所述压力传感器三23用于检测造口袋中尿液对外壳1的右侧面13的压力信息三,并将压力信息三上传给微控制器。
所述MEMS传感器用于对外壳1所处姿态的检测,得到当前姿态信息。其原理是利用微机电系统(MEMS)的加速度计、陀螺仪进行人体和造口袋所处姿态的检测,具体的姿态解算就是常规的角加速计积分为角速度,进一步积分为角位移,再根据初始位置解算当前姿态。
所述微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,得到造口袋中的尿液量。将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号。
所述终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒;本发明的终端是一个广义概念,其包括在外壳上的提示部件,如震动部件、发光器件,以达到在不通过手机等智能终端的情况下就能提醒患者。
整体安装方式如图3所示,造口袋连同本监测系统安装于人体腹部处。
压力薄膜传感器受力会后电阻值会产生变化,据此,可以设计相应的信号调理电路;所述信号调理电路用于压力传感器一21、压力传感器二22、压力传感器三23采集到的压力信号进行调理,并将调理后的压力信号发送给微控制器。
可以使用电阻分压的形式,使用运算放大器对电压进行相应处理,运算放大器输出的电压量即与压力相关,并在一定的区间内具有良好的线性度,如图4所示:所述信号调理电路包括电阻一、第一运算放大器一、电阻二、第一运算放大器二、电阻三、第一运算放大器三,所述压力传感器一21与电阻一串联后与第一运算放大器一的信号输入端连接,所述第一运算放大器一信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器二22与电阻二串联后与第一运算放大器二的信号输入端连接,所述第一运算放大器二信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器三23与电阻三串联后与第一运算放大器三的信号输入端连接,所述第一运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
可以使用恒流源电路,测量压力传感器两端的电压也可以获取相应的压力值,如图5所示:所述信号调理电路包括恒流源一、第二运算放大器一、恒流源二、第二运算放大器二、恒流源三、第二运算放大器三,所述压力传感器一21与恒流源一串联后与第二运算放大器一的信号输入端连接,所述第二运算放大器一信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器二 22与恒流源二串联后与第二运算放大器二的信号输入端连接,所述第二运算放大器二信号输出端与微控制器连接。所述压力传感器三23与恒流源三串联后与第二运算放大器三的信号输入端连接,所述第二运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
所述终端设置有输入模块和饮水计算模块,所述输入模块用于饮水时间和饮水量的输入,所述饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。
所述微控制器实时将检测得到的尿液量上传给终端,所述终端根据上传的尿液量通过显示模块进行显示。
还包括无线收发器,所述微控制器通过无线收发器与智能终端通信连接。本发明的无线收发器利用蓝牙及低功耗蓝牙技术与手机等终端进行通信,将尿量等信息传递至手机等智能终端。手机等终端App或微信小程序可以统计、显示和存储患者的排尿时刻、每次排尿量、排尿次数以及每日的排尿总量。到达一定阈值时(阈值可根据情况设定),手机等终端App或微信小程序可以提醒患者及时处理尿液。手机等终端App或微信小程序有手动录入饮水时间和饮水量的功能。根据历史数据分析,手机等终端App或微信小程序提醒患者补充饮用量和饮水时间的功能。
一种采用基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统的监测方法,包括以下步骤:
步骤1,如图2、3所示,将造口袋3放置于外壳1内,将造口底盘4连通,然后将外壳 1固定在患者身上。
步骤2,微控制器每隔一段时间向压力传感器一21、压力传感器二22、压力传感器三23、 MEMS传感器发送启动检测信号,因此通过设置监测时间,压力传感器一21、压力传感器二 22、压力传感器三23、MEMS传感器可以实时检测相关信息,进而实现实时监测,所述压力传感器一21、压力传感器二22、压力传感器三23根据启动检测信号测量此时的压力信息,分别得到压力信息一、压力信息二、压力信息三,分别将压力信息一、压力信息二、压力信息三上传给微控制器。所述MEMS传感器根据启动检测信号检测外壳1此时的当前姿态信息,并将得到的当前姿态信息上传给微控制器。
步骤3,微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,匹配相应的测量曲线和等效数据转换方法,得出造口袋中的尿液量。将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号。
如图7所示,首先建立各种姿态下的压力与尿液量的拟合曲线,在外壳(造口袋)竖直状态下,选压力传感器二22的压力信息二进行测量,测量造口袋不同的尿液量与其相对应的压力信息二,得到在竖直状态下压力与尿液量的拟合曲线。外壳(造口袋)平放状态下,选压力传感器一21的压力信息一或者压力传感器三23的压力信息三进行测量,测量造口袋不同的尿液量与其相对应的压力信息一或压力信息三,得到在平放状态下压力与尿液量的拟合曲线。从竖直状态下到平放状态下之间取不同的倾角,如图6所示,倾角向右偏为正方向,倾角向左偏为负方向,在负方向的各种倾角状态下,选压力传感器一21的压力信息一进行测量,测量造口袋不同的尿液量与其相对应的压力信息一,得到负方向的不同倾角状态下压力与尿液量的拟合曲线,在正方向的各种倾角状态下,选压力传感器三23的压力信息三进行测量,测量造口袋不同的尿液量与其相对应的压力信息三,得到正方向的不同倾角状态下压力与尿液量的拟合曲线,其中,竖直状态认为其倾角角度为90度,平放状态认为其倾角角度为 0度,其他状态下的倾角角度在0-90度之间。
简单地,只有两种状态,当MEMS传感器检测到的当前姿态信息为竖直状态时,即倾角角度为90度时,认为患者为站立、坐立等造口袋竖直的姿势,选择压力传感器二22的压力信息二,根据竖直状态下压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量;当MEMS传感器检测到的当前姿态信息为平放状态时,即倾角角度为0度时,认为检测到患者平躺等造口袋平放的姿势,选择相应的压力传感器一21的压力信息一或者压力传感器三23的压力信息三,根据平放状态下压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量。
进一步地,多个状态:当MEMS传感器检测到的当前姿态信息为其他状态时,即倾角方向在正方向或负方向,以及倾角角度在0-90度之间时,若倾角方向为正方向,则选择压力传感器三23的压力信息三,若倾角方向为负方向,则选择压力传感器一21的压力信息一,然后根据倾角选择对应的压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量。
另外,为了提高精度,在多个状态情况下,即倾角不为0或90度时,选择压力传感器二 22的压力信息二,根据竖直状态下压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量一;选压力传感器一21的压力信息一,根据负方向的不同倾角状态下压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量二;选选择压力传感器三23的压力信息三,根据正方向的不同倾角状态下压力与尿液量的拟合曲线来计算尿液量三;根据尿液量一、尿液量二、尿液量三来估计尿液量的真值,估计方法可以是取其算数平均值,也可取其加权平均值(其权可以由姿态信息换算),进而提高尿液量的估算精度。
步骤4,终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒。
通过输入模块输入饮水时间和饮水量入,饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。首先根据排尿量、运动量、季节、气候因素建模,得到标准饮水量,然后根据检测的排尿量、MEMS检测的运动量,并结合相应的季节、气候信息得到已经饮用水量,若已经饮用水量明显过多或过少于标准饮水量,则可进行相应的提示。
另外,本发明能够实时检测造口袋中的尿量,在尿液将满时,提醒用户及时处理或排放造口袋中尿液。记录患者的排尿数据(排尿时间、每次排尿量和排尿次数以及每日排尿总量),以供患者和医生进行相应的分析和诊断。本发明可以实时监测造口袋中尿液的量,可以在造口袋快满时提醒患者及时进行排放等处理,可以防止尿液玷污腹部或者衣物,也不会由于造口袋盛满而对身体健康产生不利影响。也可以记录患者的排尿量以及排尿时刻和排尿次数,从而可以对患者身体状态进行相应的分析,例如增加饮水量和饮水次数。因此本发明可以对造口袋中尿量的监测、患者排尿时刻、排尿量以及排尿次数的监测,以及一定条件下的警示,本发明能够实时监测尿路造口手术患者的排尿行为以及造口袋中的尿量,并告知用户。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于;包括外壳(1)、压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)、MEMS传感器、微控制器、终端,其中:
所述外壳(1)用于放置造口袋,所述外壳(1)包括左侧面(11)、下底面(12)、右侧面(13)、上顶面(14),所述左侧面(11)、下底面(12)、右侧面(13)、上顶面(14)相互连接构成外壳(1);
所述压力传感器一(21)设置于左侧面(11)的内壁上,所述压力传感器二(22)设置于下底面(12)的内壁上,所述压力传感器三(23)设置于右侧面(13)的内壁上;
所述MEMS传感器、微控制器均安装在外壳(1)上,所述压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)、MEMS传感器、终端均与微控制器连接;
所述压力传感器一(21)用于检测造口袋中尿液对外壳(1)的左侧面(11)的压力信息一,并将压力信息一上传给微控制器;
所述压力传感器二(22)用于检测造口袋中尿液对外壳(1)的下底面(12)的压力信息二,并将压力信息二上传给微控制器;
所述压力传感器三(23)用于检测造口袋中尿液对外壳(1)的右侧面(13)的压力信息三,并将压力信息三上传给微控制器;
所述MEMS传感器用于对外壳(1)所处姿态的检测,得到当前姿态信息;
所述微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,得到造口袋中的尿液量;将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号;
所述终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒。
2.根据权利要求1所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:还包括信号调理电路,所述信号调理电路用于压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)采集到的压力信号进行调理,并将调理后的压力信号发送给微控制器。
3.根据权利要求2所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:所述信号调理电路包括电阻一、第一运算放大器一、电阻二、第一运算放大器二、电阻三、第一运算放大器三,所述压力传感器一(21)与电阻一串联后与第一运算放大器一的信号输入端连接,所述第一运算放大器一信号输出端与微控制器连接;所述压力传感器二(22)与电阻二串联后与第一运算放大器二的信号输入端连接,所述第一运算放大器二信号输出端与微控制器连接;所述压力传感器三(23)与电阻三串联后与第一运算放大器三的信号输入端连接,所述第一运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
4.根据权利要求3所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:所述信号调理电路包括恒流源一、第二运算放大器一、恒流源二、第二运算放大器二、恒流源三、第二运算放大器三,所述压力传感器一(21)与恒流源一串联后与第二运算放大器一的信号输入端连接,所述第二运算放大器一信号输出端与微控制器连接;所述压力传感器二(22)与恒流源二串联后与第二运算放大器二的信号输入端连接,所述第二运算放大器二信号输出端与微控制器连接;所述压力传感器三(23)与恒流源三串联后与第二运算放大器三的信号输入端连接,所述第二运算放大器三信号输出端与微控制器连接。
5.根据权利要求1所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:所述终端设置有输入模块和饮水计算模块,所述输入模块用于饮水时间和饮水量的输入,所述饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。
6.根据权利要求1所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:所述微控制器实时将检测得到的尿液量上传给终端,所述终端根据上传的尿液量通过显示模块进行显示。
7.根据权利要求1所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:包括无线收发器,所述微控制器通过无线收发器与智能终端通信连接。
8.根据权利要求1所述基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统,其特征在于:所述右侧面(13)上设置有造口袋底盘连接通过孔(131),且所述压力传感器一(21)、压力传感器三(23)均位于造口袋底盘连接通过孔(131)的下方。
9.一种采用权利要求1-8任一所述的基于压力传感器的尿路造口袋中尿液监测系统的监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,将造口袋放置于外壳(1)内,将造口底盘连通,然后将外壳(1)固定在患者身上;
步骤2,微控制器每隔一段时间向压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)、MEMS传感器发送启动检测信号,所述压力传感器一(21)、压力传感器二(22)、压力传感器三(23)根据启动检测信号测量此时的压力信息,分别得到压力信息一、压力信息二、压力信息三,分别将压力信息一、压力信息二、压力信息三上传给微控制器;所述MEMS传感器根据启动检测信号检测外壳(1)此时的当前姿态信息,并将得到的当前姿态信息上传给微控制器;
步骤3,微控制器根据压力信息一、压力信息二、压力信息三以及当前姿态信息,匹配相应的测量曲线和等效数据转换方法,得出造口袋中的尿液量;将得到的尿液量与预先设置的尿液阈值比较,当得到的尿液量高于尿液阈值时,发出报警信号;
步骤4,终端的报警模块根据报警信号进行报警提醒。
10.根据权利要求9所述监测方法,其特征在于:通过输入模块输入饮水时间和饮水量入,饮水计算模块根据输入的饮水时间和饮水量得到补充饮用量和补充饮水时间,补充饮用量和补充饮水时间通过显示模块进行显示,同时所述报警模块根据补充饮水时间进行报警提醒。
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
WO2023095173A1 (en) * | 2021-11-27 | 2023-06-01 | Sunil Kumar Singh | An urostomy bag with a sensor to determine and communicate a urine level to user |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110030826A (ko) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 을지대학교 산학협력단 | 자가 측정용 무선 요류검사장치 |
CN204033326U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-12-24 | 深圳星脉医疗仪器有限公司 | 带有体位信息数据采集与分析的血压计 |
CN104324423A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 南通市妇幼保健院 | 一种控制排尿功能的尿管留置装置 |
DE102017114017A1 (de) * | 2017-05-16 | 2019-01-24 | Huwald Ingmar Fröhlich | Portable Füllstandsmessung für einen flexiblen Beutel |
CN109686438A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-04-26 | 徐文 | 一种基于云和可穿戴技术的造口患者管理系统 |
CN208877457U (zh) * | 2018-04-28 | 2019-05-21 | 善德医疗科技(杭州)有限公司 | 实时膀胱压检测系统 |
CN209316203U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-08-30 | 振德医疗用品股份有限公司 | 一种控压引流造口袋 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2799096A4 (en) * | 2011-12-31 | 2016-02-17 | Beijing Winsunny Harmony Science And Technology Co Ltd | URINE DRAINAGE DEVICE, DRAIN CONTROL DEVICE, DRAIN CONTROL SYSTEM, AND DRAINING METHOD |
US11491042B2 (en) * | 2017-11-09 | 2022-11-08 | 11 Health And Technologies Limited | Ostomy monitoring system and method |
-
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110030826A (ko) * | 2009-09-18 | 2011-03-24 | 을지대학교 산학협력단 | 자가 측정용 무선 요류검사장치 |
CN204033326U (zh) * | 2014-04-23 | 2014-12-24 | 深圳星脉医疗仪器有限公司 | 带有体位信息数据采集与分析的血压计 |
CN104324423A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-04 | 南通市妇幼保健院 | 一种控制排尿功能的尿管留置装置 |
DE102017114017A1 (de) * | 2017-05-16 | 2019-01-24 | Huwald Ingmar Fröhlich | Portable Füllstandsmessung für einen flexiblen Beutel |
CN208877457U (zh) * | 2018-04-28 | 2019-05-21 | 善德医疗科技(杭州)有限公司 | 实时膀胱压检测系统 |
CN209316203U (zh) * | 2018-07-23 | 2019-08-30 | 振德医疗用品股份有限公司 | 一种控压引流造口袋 |
CN109686438A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-04-26 | 徐文 | 一种基于云和可穿戴技术的造口患者管理系统 |
Non-Patent Citations (1)
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"尿压传感与导尿控制装置的设计与实现";傅洪波 等;《生物医学工程研究》;第37卷(第02期);第219-222页 * |
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