專利名稱：監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)的狀況的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，且涉及用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)的狀況的設(shè)備和 方法。
背景技術(shù)：
對(duì)于檢測(cè)尤其包括前列腺肥大的各種泌尿系統(tǒng)異常而言，需要監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng) 的狀況。在超過(guò)一半的50歲以上男性中前列腺肥大是常見(jiàn)現(xiàn)象。到了 80歲，約80%的男 性患有前列腺肥大。認(rèn)為前列腺肥大與年齡特有的荷爾蒙失調(diào)相關(guān)，且被命名為良性前列 腺肥大(Benign Prostatic Hyperplasia)或BPH。在少數(shù)情況中，前列腺肥大發(fā)展成前列腺癌。無(wú)論什么原因，肥大的前列腺可能導(dǎo)致膀胱控制問(wèn)題。這是因?yàn)榍傲邢僭诎螂最i 下方環(huán)繞尿道。肥大的前列腺對(duì)尿道施壓，這可能導(dǎo)致其形狀變形且其橫截面積減小。在 嚴(yán)重情況中，可能發(fā)生尿道的完全梗阻。諸如尿道梗阻的尿道狀況的定量診斷可以幫助早期檢測(cè)前列腺問(wèn)題，這進(jìn)而允許 預(yù)先進(jìn)行藥物或其他合適的治療。在已經(jīng)存在膀胱控制問(wèn)題的情況中，定量診斷可以幫助 判斷情況的嚴(yán)重性且監(jiān)控已經(jīng)采取的治療過(guò)程的效果。從更廣泛的視角，尿道梗阻的定量診斷僅僅是在稍微復(fù)雜的篩查和診斷下尿路癥 狀(LUTS =Lower Urinary Tract Symptoms)過(guò)程中采取的若干常規(guī)檢查之一。下尿路癥狀 可能涉及若干因素，包括軀體神經(jīng)系統(tǒng)中、膀胱/尿道植物神經(jīng)系統(tǒng)中、逼尿肌中和括約肌 中等等的失調(diào)。所述篩查過(guò)程因此是區(qū)分可能導(dǎo)致患者發(fā)生泌尿問(wèn)題的多個(gè)醫(yī)學(xué)情形所必 須的。因此，不僅在存在梗阻的情況中，而且在忽略其存在且因而導(dǎo)向正確診斷的相反 情況中，便利且簡(jiǎn)單地識(shí)別和定量診斷尿道狀況都是十分必要的。尿道和前列腺狀況的定量檢測(cè)所常用的方法包括以下技術(shù)感知前列腺肥大的直 腸指檢；將透鏡置入尿道和膀胱以檢查是否存在任何異常的膀胱鏡檢查(局部麻醉)；當(dāng)染 料注入到靜脈中時(shí)對(duì)泌尿道進(jìn)行X射線照射以顯示瘤或梗阻的靜脈腎盂造影；使用直腸探 針來(lái)評(píng)估前列腺的經(jīng)直腸超聲波檢查；使用布置在腹部上的設(shè)備的經(jīng)腹部超聲波檢查；以 及包括用于定量檢測(cè)尿道、膀胱和前列腺狀況的尿流速的測(cè)量(尿流量測(cè)定)的尿動(dòng)力學(xué) 技術(shù)。已經(jīng)發(fā)展了基于聲學(xué)方法判斷前列腺相關(guān)狀況的各種技術(shù)。這些技術(shù)例如在下面 的專利和專利公報(bào)中公開(kāi):US 6，063，043 ；US 6，428，479 ；WO 05/067392 ；W005/004726 ；以 及 RU 2224464。本申請(qǐng)的發(fā)明人的WO 07/072484公開(kāi)了一種利用定位于患者尿流附近的換能器 結(jié)構(gòu)以及與換能器結(jié)構(gòu)通信的控制單元來(lái)判斷尿道阻滯的系統(tǒng)和方法。換能器結(jié)構(gòu)具有能 夠至少接收患者尿流產(chǎn)生的聲波且產(chǎn)生表示該聲波的輸出信號(hào)的至少一個(gè)聲學(xué)換能器?？?制單元接收并處理輸出信號(hào)且判斷代表尿道阻滯的輸出信號(hào)中的變化。

發(fā)明內(nèi)容
在本領(lǐng)域中需要用于非侵入式即時(shí)表示指示患者泌尿系統(tǒng)狀況的參數(shù)(具體而 言，尿流速分布、尿道梗阻程度、膀胱中的壓力和逼尿肌壓力)的新穎技術(shù)，能夠縮短和促 進(jìn)用于即使在患者實(shí)際體驗(yàn)到任何身體癥狀之前就篩選和診斷下尿路癥候群(LUTS =Lower Urinary Tract Symptoms)的過(guò)禾呈。當(dāng)前使用的非侵入式方法實(shí)際上不能確定尿道梗阻或不能執(zhí)行對(duì)其的定量測(cè)量。 例如，除非已知膀胱內(nèi)壓力，否則尿流率測(cè)定實(shí)際上不能確定尿道梗阻和/或其嚴(yán)重性。而 且，該常規(guī)技術(shù)不能確定梗阻的原因，梗阻可能不僅是BPH導(dǎo)致的，還可能是尿道異常、弱 膀胱肌或其他原因?qū)е碌?。這是因?yàn)?，一方面，低尿流率可以是逼尿肌?wèn)題的指征而不是尿 道梗阻的指征，而另一方面，正常檢測(cè)到的流率不一定表示尿道正常，因?yàn)樗赡茉从陬~外 的腹部/膀胱壓力補(bǔ)償了尿道梗阻導(dǎo)致的一定流阻。因而，需要與膀胱內(nèi)壓力的同步測(cè)量 相組合的尿流率測(cè)定，以允許區(qū)分不同的因素(即，尿道流阻和腹部/膀胱壓力)。然而，膀 胱內(nèi)壓力測(cè)量涉及侵入式過(guò)程——將導(dǎo)管插入到膀胱中。伴隨該過(guò)程的不便及感染風(fēng)險(xiǎn)使 得其很少使用且僅適于特定情況使用。本發(fā)明具有這樣的優(yōu)點(diǎn)尿流產(chǎn)生獨(dú)特的斯德魯哈爾(Strouchal)頻率的聲學(xué)信 號(hào)，且提供基于測(cè)量和分析這些聲學(xué)信號(hào)并提取表示表征患者泌尿系統(tǒng)狀況的各種參數(shù)的 數(shù)據(jù)的新穎技術(shù)。這些參數(shù)包括來(lái)自患者的排尿時(shí)間、排尿量、尿流速分布(速度的時(shí)間函 數(shù))、尿流率、尿道梗阻程度、膀胱中的壓力以及逼尿肌壓力。具體而言，尿道梗阻導(dǎo)致湍流 狀尿流通過(guò)尿道，湍流狀尿流是與非梗阻尿道部分中層狀尿流不同的性質(zhì)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)， 這種湍流狀尿流產(chǎn)生在斯德魯哈爾頻率范圍內(nèi)的附加聲學(xué)信號(hào)。因此，識(shí)別出典型的湍流 狀流的信號(hào)代表梗阻的尿流通過(guò)尿道，其頻率和幅度可以表示梗阻的嚴(yán)重性和梗阻的位置 (其與換能器界面間的距離)。應(yīng)當(dāng)理解，此處使用的表述“類似湍流”或“湍流”以及“類似層狀”或“層狀”描 述尿流的行為，其指代分別朝向流的湍流和層狀行為彼此不同的并非絕對(duì)湍流或?qū)訝畹哪蛄?。根?jù)本發(fā)明，在患者排尿期間檢測(cè)并且可選地采樣聲學(xué)信號(hào)(連續(xù)地或準(zhǔn)連續(xù) 地)，并且分析表示這些聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析包括確定表示所檢測(cè)到的聲學(xué)信號(hào)的譜 數(shù)據(jù)，并且進(jìn)一步分析該譜數(shù)據(jù)，以識(shí)別該譜數(shù)據(jù)是否包括與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的一 定頻率范圍內(nèi)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰。在存在這種第一峰時(shí)，確定該第一信號(hào)峰和與層狀 尿流狀況相對(duì)就的不同頻率范圍內(nèi)的第二信號(hào)峰之間的關(guān)系。基于所確定的關(guān)系，可以確 定患者泌尿系統(tǒng)的狀況并且可以生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。根據(jù)一個(gè)廣義方面，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的監(jiān)控系統(tǒng)。 該監(jiān)控系統(tǒng)包括至少一個(gè)聲學(xué)接收器，其適用于在患者排尿期間連續(xù)檢測(cè)聲學(xué)信號(hào)，并且 生成表示該聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)；以及與(多個(gè))聲學(xué)接收器通信的控制單元。該控制單元被 配置為并且能夠工作，用于分析所述產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。這樣做的目標(biāo)在于確定表示聲學(xué)信號(hào)數(shù) 據(jù)的譜數(shù)據(jù)，并且進(jìn)一步分析譜數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一 信號(hào)峰時(shí)，第一信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，該第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)?；?于所述關(guān)系，可以確定患者泌尿系統(tǒng)狀況并且可以生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。
當(dāng)需要時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)可以包括定位單元，其用于將所述至少一個(gè)聲學(xué)接收器布置 在患者尿流附近，使得該接收器的聲學(xué)界面處于接收患者排尿期間產(chǎn)生的聲學(xué)信號(hào)的位置 中。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，譜數(shù)據(jù)包括斯德魯哈爾頻率范圍，該頻率范圍可以 確定在約20-1000HZ的頻率范圍內(nèi)?？梢栽?50-1000HZ的頻率范圍內(nèi)，檢測(cè)到與湍流尿流 相對(duì)應(yīng)的第一信號(hào)峰。可以在70-150HZ的頻率范圍內(nèi)，檢測(cè)到與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)的第
二信號(hào)峰。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，控制單元被配置并且能夠工作，用于通過(guò)判斷第一信號(hào) 峰和第二信號(hào)峰之間的所述關(guān)系的時(shí)間變化來(lái)分析譜數(shù)據(jù)，該第一信號(hào)峰在排尿期間隨時(shí) 間而變化。更具體而言，當(dāng)流變強(qiáng)時(shí)，兩個(gè)峰均向更高頻率移動(dòng)。時(shí)間變化可用于表示最大 流率狀況的出現(xiàn)，這進(jìn)而可用于最佳地識(shí)別用于計(jì)算的聲學(xué)信號(hào)的峰。當(dāng)需要時(shí)，控制單元被配置并且能夠工作，以通過(guò)計(jì)算以下各項(xiàng)中至少一項(xiàng)來(lái)確 定第一信號(hào)峰和第二信號(hào)峰之間的關(guān)系第一和第二信號(hào)的幅度之比(一般是測(cè)量信號(hào)的 幅度分布)、第一信號(hào)和第二信號(hào)的頻率之比、以及這些比在排尿期間或者連續(xù)排尿期間的 時(shí)間變化。在操作中，控制單元還配置并且能夠工作，以還計(jì)算或估計(jì)表示泌尿系統(tǒng)狀況的 一個(gè)或更多如下參數(shù)在排尿時(shí)間期間的排尿量、尿流速分布、尿流率、尿道梗阻程序、尿道 流阻、膀胱中的壓力以及逼尿肌壓力。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，控制單元包括用于存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元，該參 考數(shù)據(jù)包括如下參數(shù)中至少一個(gè)參數(shù)的給定值或值范圍尿道直徑、尿道長(zhǎng)度以及尿道壁 的彈性。當(dāng)需要時(shí)，控制單元還可以配置為并且能夠工作，以向譜數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)定模型。該模 型可以基于上述限定的參數(shù)中一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的給定值或值范圍。根據(jù)另一廣義方面，本發(fā)明提供了一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的方法。該方 法包括檢測(cè)源于患者排尿期間尿流的聲學(xué)信號(hào)并且生成表示該聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)。分析在排 尿期間生成的這些數(shù)據(jù)，以及生成并分析對(duì)應(yīng)的譜數(shù)據(jù)，由此，當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況 相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的所述信號(hào)峰與第二信號(hào) 峰之間的關(guān)系，第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)。使用所述關(guān)系，確定患者泌尿系統(tǒng)狀況 并且生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，可以通過(guò)一個(gè)或更多聲學(xué)接收器實(shí)施聲學(xué)信號(hào)的這 種連續(xù)檢測(cè)。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方式，提供了一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的診斷單元， 其根據(jù)上述方法配置和操作。根據(jù)本發(fā)明的另一廣義方面，提供了一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的方法。該 方法包括分析與源于患者排尿期間尿流的聲學(xué)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的譜數(shù)據(jù)；以及當(dāng)檢測(cè)出與尿流 中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān) 系，所述第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)；使用所述關(guān)系，來(lái)確定患者泌尿系統(tǒng)的狀況并 且生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的又一廣義方面，提供了一種適用于接收表示系列時(shí)間和日期的聲學(xué) 信號(hào)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被配置為并且能夠工作，用于處理所述數(shù)據(jù)，以確 定表示該數(shù)據(jù)的譜數(shù)據(jù)，分析該譜數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，第二信號(hào)峰與層狀尿流 狀況相對(duì)應(yīng)?；谒鲫P(guān)系，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)生成表示所述聲學(xué)信號(hào)所源于的患者泌尿系統(tǒng) 狀況的輸出數(shù)據(jù)。


為了理解本發(fā)明且了解在實(shí)際中它可以如何實(shí)施，現(xiàn)在參考附圖，以僅非限制性 示例的方式來(lái)描述實(shí)施方式，附圖中圖1是用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)的示例的框圖；圖2是圖1的監(jiān)控系統(tǒng)的配置和操作的示例；圖3A是用于確定患者泌尿系統(tǒng)狀況的本發(fā)明的方法的示例的流程圖；圖;3B和3C分別是與泌尿系統(tǒng)的正常(非梗阻)狀況和異常(梗阻)狀況相對(duì)應(yīng) 的聲學(xué)信號(hào)的譜強(qiáng)度分布的圖形表示；圖4A是使用本發(fā)明的方法的聲音尿流的定量測(cè)量的示例；圖4B是常規(guī)尿流率測(cè)定的聲音尿流的定量測(cè)量的示例；以及圖5是在診斷有膀胱出口(尿道)梗阻的患者以及來(lái)自控制組的患者(沒(méi)有膀胱 出口梗阻)中，作為尿流的函數(shù)，使用斯德魯哈爾頻率范圍的譜分析的本發(fā)明方法的實(shí)驗(yàn) 結(jié)果的圖形表示。
具體實(shí)施例方式參考附圖和所附說(shuō)明可以更好地理解本發(fā)明的技術(shù)的原理，其中，在整個(gè)附圖中 使用相同的標(biāo)號(hào)代表相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖不必按比例繪制，且僅用于示例目 的，且并不旨在限制本發(fā)明的范圍。參考圖1，通過(guò)框圖的方式示出了用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的本發(fā)明的監(jiān)控系 統(tǒng)10。監(jiān)控系統(tǒng)10包括聲學(xué)組件12，該聲學(xué)組件12包括能夠至少接收聲波且生成表示聲 波的數(shù)據(jù)的一個(gè)或更多聲學(xué)元件、以及被配置為并且能夠工作，用于接收并分析表示聲學(xué) 接收器組件12所接收的聲波的數(shù)據(jù)的控制單元14。聲學(xué)接收器組件12和控制單元14之 間的連接經(jīng)由有線或無(wú)線信號(hào)傳輸提供。在后一種情況中，聲學(xué)接收器組件和控制單元適 當(dāng)?shù)卦O(shè)置有用于發(fā)送和接收IR、RF或聲學(xué)數(shù)據(jù)信號(hào)的通信單元。如上所述，聲學(xué)接收器組件12包括一個(gè)或更多聲學(xué)接收器。它們可以是麥克風(fēng) 或加速計(jì)。聲學(xué)接收器可以直接布置在患者身體上感興趣的區(qū)域附近或者可以通過(guò)適當(dāng) 設(shè)計(jì)的定位單元來(lái)承載。這種聲學(xué)接收器可配置成提供模擬的電輸出，或者可以裝配有模 擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，因而提供表示接收的聲波的數(shù)字輸出。聲學(xué)組件12優(yōu)選地是監(jiān)控系統(tǒng)的 可拆卸部分，旨在用于單次測(cè)量或呈現(xiàn)用于連續(xù)監(jiān)控的所謂的“holter監(jiān)控器”。操作中，聲學(xué)接收器組件12可以連接到放大器(未示出)的輸入，該放大器的輸 出可以連接到控制單元14。應(yīng)當(dāng)理解，放大器可以備選地是控制單元的構(gòu)成部分?？刂茊卧?4典型地是尤其具有存儲(chǔ)單元16 (如稍后描述，用于存儲(chǔ)某些參考數(shù) 據(jù))、數(shù)據(jù)處理和分析單元17以及任意數(shù)據(jù)呈現(xiàn)單元(例如顯示器18)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。數(shù) 據(jù)處理和分析單元17使用預(yù)定算法預(yù)編程，以用于分析表示聲波的數(shù)據(jù)并且生成關(guān)于相 應(yīng)泌尿系統(tǒng)狀況的輸出數(shù)據(jù)。
參考圖2，其示出了用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的監(jiān)控系統(tǒng)20的結(jié)構(gòu)和操作的特 定但非限制性示例。示例性系統(tǒng)20包括聲學(xué)組件(圖中的12)，在圖2的示例中，其由位于 患者身體上感興趣的區(qū)域附近(即，陰莖M中尿道25的尿流區(qū)域附近)的單個(gè)聲學(xué)接收 器21(麥克風(fēng))形成。應(yīng)當(dāng)注意，聲學(xué)組件可以包括兩個(gè)或更多聲學(xué)接收器，例如，沿感興 趣區(qū)域以空間分離關(guān)系放置的兩個(gè)這種接收器?？刂茊卧?4能夠例如經(jīng)由布線23連接到 聲學(xué)接收器21。應(yīng)當(dāng)理解，聲學(xué)組件可以包括多于一個(gè)的聲學(xué)接收器。系統(tǒng)20如下操作在聲學(xué)接收器21放置在合適的位置之后，要求患者排尿，聲學(xué) 接收器21在排尿時(shí)間期間連續(xù)接收尿流產(chǎn)生的聲波。聲學(xué)接收器的輸出(以模擬或數(shù)字 表示方式)發(fā)送到控制單元14，在控制單元14中記錄表示排尿時(shí)間期間聲學(xué)信號(hào)的時(shí)間變 化的相應(yīng)數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，聲學(xué)組件本身可以裝配有用于記錄聲學(xué)數(shù)據(jù)的合適工具(軟件 和/或硬件)?？刂茊卧?4能夠工作以處理并分析聲學(xué)數(shù)據(jù)，以獲得并顯示表示考慮到諸 如尿道25、膀胱沈以及前列腺觀的泌尿系統(tǒng)器官的相應(yīng)狀況的尿流的信息。圖3A示出用于確定患者泌尿系統(tǒng)狀況的根據(jù)本發(fā)明的示例的方法的流程圖30。 如該特定但非限制性示例所示，某些參考數(shù)據(jù)可以提供(步驟301)且保存在控制單元的存 儲(chǔ)單元中。參考數(shù)據(jù)可以包括以下參數(shù)至少一種的給定值或值范圍以前針對(duì)所監(jiān)控的患 者獲得的或者基于該患者的個(gè)人數(shù)據(jù)和相關(guān)統(tǒng)計(jì)所估算的尿道直徑、尿道長(zhǎng)度以及尿道壁 的彈性。參考數(shù)據(jù)可以通過(guò)實(shí)施預(yù)備測(cè)量來(lái)獲得。例如，可以使用以下各項(xiàng)中的一項(xiàng)來(lái)測(cè)量 尿道直徑X射線、MRI或各種超聲波方法。尤其可以通過(guò)使用尿流量測(cè)定、基于超聲波的測(cè) 量、基于電磁場(chǎng)的測(cè)量或者用于測(cè)量尿流的任意其他技術(shù)來(lái)測(cè)量流速。另外，參考數(shù)據(jù)可以 包括關(guān)于健康患者和具有各種不同疾病狀況的患者的相關(guān)數(shù)據(jù)和/或模型。優(yōu)選地，參考 數(shù)據(jù)包括來(lái)自不同患者組(例如不同年齡)的上述參數(shù)中的一個(gè)或更多個(gè)參數(shù)。然而，已 知這些參數(shù)根據(jù)個(gè)體在小范圍內(nèi)變化，即，在范圍的下限和上限值之間具有不大于約15% 的差異。連續(xù)地或者用某一采樣模型，來(lái)收集來(lái)自特定患者的聲學(xué)數(shù)據(jù)(步驟30 。該數(shù) 據(jù)對(duì)應(yīng)于患者排尿期間連續(xù)產(chǎn)生的聲波。換句話說(shuō)，聲波數(shù)據(jù)包括作為時(shí)間函數(shù)的聲波幅 度。這可以通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)將采樣的數(shù)據(jù)分段成多個(gè)時(shí)間窗，并且針對(duì)每個(gè)這種時(shí)間窗 執(zhí)行傅立葉變換，由此獲得針對(duì)每個(gè)時(shí)間窗的聲學(xué)譜密度且相應(yīng)地獲得聲學(xué)譜密度的時(shí)間 函數(shù)。應(yīng)當(dāng)注意，聲學(xué)組件可以包括測(cè)量時(shí)沿著和/或跨越該區(qū)域以(多個(gè))陣列布置 的多個(gè)聲學(xué)接收器。在使用多個(gè)聲學(xué)接收器的情況中，這種聲學(xué)數(shù)據(jù)可以包括通過(guò)對(duì)從多 個(gè)換能器接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行求和或求平均所確定的、來(lái)自所有接收器的單個(gè)時(shí)間函數(shù)，或者 多個(gè)這種時(shí)間函數(shù)，因而全部數(shù)據(jù)是坐標(biāo)(聲學(xué)接收器位置)和時(shí)間的函數(shù)。關(guān)于這一點(diǎn)， 當(dāng)使用多個(gè)聲學(xué)接收器時(shí)，可以使用小波變換模型(波束成形技術(shù))處理來(lái)自多個(gè)時(shí)間函 數(shù)的數(shù)據(jù)，這能夠相對(duì)于接收器陣列來(lái)定位梗阻。這例如可以通過(guò)對(duì)從具有不同時(shí)間延遲 的所有接收器接收的信號(hào)進(jìn)行求和，以增強(qiáng)源于特定位置的這些信號(hào)且確定所述位置的譜 內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)使用來(lái)自沿感興趣區(qū)域布置的兩個(gè)或更多聲學(xué)接收器的聲學(xué)數(shù)據(jù)收集時(shí)， 所收集的信號(hào)之間的時(shí)間延遲或相移的確定可用于計(jì)算流速。如此測(cè)得的數(shù)據(jù)(聲學(xué)信號(hào)的時(shí)間函數(shù))經(jīng)過(guò)譜分析，以確定所接收信號(hào)的頻率 分布(步驟30 ，得出作為時(shí)間和頻率二者的函數(shù)的聲學(xué)信號(hào)。具體而言，通過(guò)聲學(xué)信號(hào)的譜分析及其強(qiáng)度可以提供涉及排尿期間本身以及排尿初始時(shí)間點(diǎn)和結(jié)束時(shí)間點(diǎn)的聲學(xué)信 號(hào)的識(shí)別。尿流的聲學(xué)譜不同于其他身體信號(hào)的聲學(xué)譜，因而即使在高度沙沙作響的條件 下也能夠檢測(cè)到排尿信號(hào)。圖:3B和3C示出了分別與正常狀況(非梗阻)的泌尿系統(tǒng)的患者和具有異常狀況 (梗阻)的另一患者相對(duì)應(yīng)的收集的聲學(xué)信號(hào)的頻率分布G1和(；2。兩個(gè)圖表示出對(duì)應(yīng)于5 秒排尿期(平均值)的數(shù)據(jù)，該5秒排尿期是最大尿流率時(shí)期。如圖所示，圖G1具有在與尿 的層狀流相對(duì)應(yīng)的頻率范圍(約70-150HZ)內(nèi)(即在約95Hz的頻率處)的良好定義的信 號(hào)峰Pi。從圖G2示出，在異常狀況下，層狀流相關(guān)峰P1仍存在于相應(yīng)頻率范圍中，并且在 湍流相關(guān)頻率范圍(150-1000HZ)中出現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)附加峰，即，在約180Hz處的峰P2。在操作中，聲學(xué)信號(hào)可以以模擬形式發(fā)送到控制單元，然后轉(zhuǎn)換為幅度與時(shí)間向 量的數(shù)字序列，或者這種轉(zhuǎn)換在聲學(xué)組件中執(zhí)行(步驟304)。如上所述，信號(hào)可以經(jīng)由布線 作為電信號(hào)發(fā)送，或者可以經(jīng)由無(wú)線信號(hào)傳輸作為RF、IR或聲學(xué)信號(hào)發(fā)送。可選地，聲學(xué)信 號(hào)的這種時(shí)間函數(shù)可以經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的信號(hào)處理，例如FFT(快速傅立葉變換)，以從每個(gè)接 收的信號(hào)提取頻率和相位。然后，控制單元操作，以處理并分析如此確定的譜數(shù)據(jù)(步驟305，306)。更具體而 言，該處理基于以下從包括約ΙΟ-ΙΟΟΟΗζ的斯德魯哈爾(Strouhal)頻率范圍的聲學(xué)數(shù)據(jù)的譜特性來(lái) 識(shí)別并解釋與泌尿系統(tǒng)中發(fā)生的尿流及相關(guān)過(guò)程有關(guān)的信息。當(dāng)流體在尿道中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn) 生頻譜中在斯德魯哈爾頻率以及該范圍外具有一個(gè)或更多特性極大值的聲音。斯德魯哈爾 頻率范圍Fs可以由下面的關(guān)系表示Fs = Ks · V/D,其中V是流速，D是尿道直徑，且Ks是值為0. 15-0. 2的斯德魯哈爾系數(shù)且可以使 用表征流動(dòng)方式的雷諾茲(Reynolds)數(shù)來(lái)精確地計(jì)算。適用于尿道流的雷諾茲數(shù)估計(jì)為Re = D · V/v,其中ν是流體的動(dòng)態(tài)粘度。已知與流體沿通道的層狀流相對(duì)應(yīng)的雷諾茲數(shù)的范圍為大約2，000-2, 300 (在這 些雷諾茲數(shù)處斯德魯哈爾系數(shù)的值是 0. 1-0. 15，而湍流可以由在大約3，000-30，000的 范圍內(nèi)的雷諾茲數(shù)來(lái)描述)。在大約2，300-3, 000的范圍內(nèi)的雷諾茲數(shù)描述了具有層狀流 和湍流二者的特征的流(對(duì)應(yīng)于大約0. 2的斯德魯哈爾系數(shù))。斯德魯哈爾范圍外的頻率 的聲學(xué)信號(hào)峰也可能出現(xiàn)在尿流通過(guò)尿道期間所記錄的聲學(xué)信號(hào)中。這些峰尤其與諸如尿 道長(zhǎng)度和尿道周長(zhǎng)這些參數(shù)對(duì)尿流且因此對(duì)相應(yīng)的聲波所產(chǎn)生的影響相關(guān)。例如，與男性 尿道相關(guān)，尿道長(zhǎng)度的影響對(duì)應(yīng)于4kHz以上的頻率。也可以觀察到，管壁的彈性對(duì)于尿流行為的影響所導(dǎo)致的聲波信號(hào)峰(共振)最 可能處于斯德魯哈爾范圍外的頻率范圍中。壁彈性相關(guān)的共振可以使用具有如下參數(shù)的彈 簧-質(zhì)點(diǎn)模型(spring-mass model)來(lái)估計(jì)流體密度P，其等于1000Kg/m3，以及組織的 楊氏模量E，其等于大約104-105Pa。關(guān)于模型中的質(zhì)量密度(考慮組織和流體質(zhì)量)，它等 于約2-3g/cm2 (或者20-30Kg/m2)。模型中質(zhì)量和彈簧彈性之間的關(guān)系導(dǎo)致幾十赫茲的共 振頻率，該共振頻率略微取決于管道的內(nèi)徑。尿道中實(shí)際的壁彈性以及每個(gè)橫截面的典型壓力隨著沿尿道軸前進(jìn)而具有一定程度的變化。在尿道的最近部分(即與膀胱出口最近的部分)，靜壓比在更遠(yuǎn)端橫截面處的 大，且楊氏模量也更高。因此，在排尿期間，相應(yīng)聲學(xué)信號(hào)的共振頻率沿尿道而改變，且在開(kāi) 始時(shí)較高而在結(jié)束時(shí)較低。因而，相對(duì)于沿著軸的位置以及在該橫截面的靜壓，聲學(xué)信號(hào)的 幅度可能在某一頻率范圍增加。表示尿流狀況的聲學(xué)信號(hào)主要處于斯德魯哈爾范圍內(nèi)。這是因?yàn)槿缟纤?，與諸 如尿道長(zhǎng)度和尿道周長(zhǎng)的其他參數(shù)相關(guān)聯(lián)的那些頻率處于斯德魯哈爾范圍外。返回參考圖3A-3C，可以檢測(cè)與70-150HZ頻率范圍內(nèi)的層狀(或類似層狀的)尿 流的狀況相對(duì)應(yīng)的一個(gè)或更多信號(hào)峰(步驟30 。這種層狀尿流表示尿道的非梗阻部分中 的尿流，且因此不管泌尿系統(tǒng)狀況是否正?？偸浅霈F(xiàn)在所接收的聲學(xué)信號(hào)中。使用上述等 式，與層狀流相關(guān)的信號(hào)尤其可用于分析排尿量和尿流速。尿道梗阻(例如由于前列腺肥大)導(dǎo)致與層狀尿流不同種類的湍流的或類似 湍流的尿流通過(guò)尿道。尿的這種湍流在與層狀流的頻率范圍不同的頻率范圍(例如， 150-1000Hz)內(nèi)產(chǎn)生附加的聲學(xué)信號(hào)。因此，識(shí)別出湍流特有的典型的聲學(xué)信號(hào)表示通過(guò)尿 道的尿流梗阻(步驟306)。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，第一層狀流相關(guān)峰與第二湍流相關(guān)峰之間的關(guān)系(即，聲學(xué)信號(hào)中 這種峰的頻率和/或幅度)表示聲學(xué)接收器接口與梗阻位置二者之間的距離以及梗阻范 圍。這種關(guān)系還指示尿流率?？梢允褂脜⒖紨?shù)據(jù)(諸如尿道長(zhǎng)度、尿道壁的彈性和尿道的 一個(gè)或更多部分中的尿道直徑)計(jì)算流率(步驟307)。而且，可以根據(jù)聲學(xué)測(cè)量來(lái)估計(jì)流 率在流動(dòng)變得強(qiáng)時(shí)兩個(gè)峰均向較高頻率移動(dòng)，而在流動(dòng)變?nèi)鯐r(shí)兩個(gè)峰均向較低頻率移動(dòng)。 因此，譜分析優(yōu)選地覆蓋超過(guò)70-150HZ范圍的頻率范圍。因而，表示層狀流和湍流的信號(hào)峰之間的關(guān)系可以提供表示尤其是主梗阻直徑的 數(shù)據(jù)(步驟308)。這種關(guān)系可以計(jì)算為以下各項(xiàng)中至少一項(xiàng)第一峰和第二峰的幅度之比、 第一峰和第二峰的頻率之間比或頻率差、以及這些比/差在排尿期間和/或連續(xù)排尿期間 的時(shí)間變化。更具體而言，通過(guò)測(cè)量斯德魯哈爾頻率，由于前列腺而梗阻的尿道部分與未梗阻 的尿道部分之間的關(guān)系可以按如下方式描述。梗阻部分中的斯德魯哈爾頻率可以通過(guò)下面 的關(guān)系來(lái)計(jì)算F1 = 0. 2 · Y1ZO1,而非梗阻部分的相應(yīng)斯德魯哈爾頻率是F2 = 0. 2 · V2/D2。如果流量Q恒定，則Q = V1 · S1 = V2 · S2,其中橫截面積為S = π · D2/4。因此，V1 · D12 = V2 · D22,或者 V1A2 = (D1At2)2O如上所述，第一峰和第二峰的頻率之間的關(guān)系可以表示梗阻和非梗阻的尿道直徑 之間的關(guān)系。從前面的表達(dá)式可以獲得下面的關(guān)系F1Z^F2 = C0 = V1 · O2ZY2 · D1 = (V1A2) / (D1A)2)。
C0是第一峰和第二峰的頻率之間的關(guān)系。上述關(guān)系可以重寫為如下V1A2 = C0 ‘ D2ZD1 ο使用上述表達(dá)式\丨\ = (D1ZD2)2,可以獲得如下的關(guān)系C0 = (D2ZD1)3O或者，換句話說(shuō)，尿道的非梗阻部分和梗阻部分中的直徑之比與第一和第二斯德 魯哈爾頻率峰的三次方成反比。返回圖3，控制單元操作以使用尿道的非梗阻部分和梗阻部分中的上述直徑比，來(lái) 確定尿道梗阻程度(步驟309)。尿道梗阻程度對(duì)應(yīng)于尿道流阻。而且，本發(fā)明的技術(shù)允許確定整個(gè)尿道以及其任意部分中的尿壓的總值(步驟 310)。尿壓Pd可以通過(guò)下面的關(guān)系來(lái)計(jì)算Pd = h · ρ · g/1000,其中h是水頭損失(以米估計(jì))，ρ是流體密度(kg/m3))且g是重力加速度(m/ s2)。在此方面，水頭損失h可以如下計(jì)算h = f · (L/D) · (V2/2g)，其中f是摩擦因子，L是尿道長(zhǎng)度，D是尿道直徑，V是流體速度(米/秒)而g是 重力加速度。尿道長(zhǎng)度、尿道直徑和流體速度可以從參考數(shù)據(jù)獲得或者通過(guò)任意合適的方 法預(yù)先測(cè)量。摩擦因數(shù)可以根據(jù)如此前所描述的那樣計(jì)算出的雷諾茲數(shù)來(lái)估計(jì)。如果雷 諾茲數(shù)小于2300(即，尿流是層狀的)，摩擦因數(shù)等于64/Re。當(dāng)尿流是湍流(即，Re大于 3, 000)時(shí)，摩擦因素可以通過(guò)下面的關(guān)系來(lái)計(jì)算1/f2 = -1. 81og[ (6. 9/Re) + ((k/3. 7) L n)]，其中k是尿道粗糙度和尿道直徑之間的關(guān)系。分別地，可以通過(guò)使用以下各項(xiàng)的值來(lái)執(zhí)行尿道的非梗阻部分和梗阻部分的尿壓 之比的計(jì)算尿道梗阻程度、以及諸如尿道直徑、尿道長(zhǎng)度和尿道壁的彈性的參考數(shù)據(jù)(步 驟311)。沿尿道的壓力分布(例如通過(guò)聲學(xué)接收器陣列所測(cè)量的)表示總尿壓，因而可以 確定總尿壓?？偰驂河绕淙Q于膀胱中的尿量以及取決于膀胱肌的特性。這些參數(shù)每一個(gè)對(duì)泌 尿系統(tǒng)狀況的影響與如下相關(guān)聯(lián)肌肉的壓力是偶然的(即，在排尿期間)且膀胱中的尿壓 具有連續(xù)特征。因此，用于區(qū)分這些參數(shù)的影響的可能方法是在極短時(shí)間段內(nèi)測(cè)量排尿，在 該極短時(shí)間段內(nèi)可以忽略肌肉壓力變化的影響，但是尿流率變化的影響顯著?；趯?duì)排尿時(shí)間期間隨時(shí)間變化的聲學(xué)信號(hào)形式的聲波數(shù)據(jù)的上述處理，本發(fā)明 提供了表示泌尿系統(tǒng)狀況的輸出數(shù)據(jù)(步驟31幻。輸出數(shù)據(jù)可以包括但不限于排尿量 (即排尿率在排尿時(shí)間上的積分)、尿流速、尿流率、尿道梗阻程度、逼尿肌壓力和膀胱中的 壓力。輸出數(shù)據(jù)可以與參考數(shù)據(jù)比較且向用戶顯示表示存在生理異常以及病理程度的比較 結(jié)果，用戶可以是醫(yī)生或患者本人?，F(xiàn)在參考圖4-5，其示出了使用用于檢查表示泌尿系統(tǒng)狀況的數(shù)據(jù)的本發(fā)明的技 術(shù)和相應(yīng)參考方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。圖4A和4B示出了分別通過(guò)使用本發(fā)明的聲學(xué)測(cè)量和常用方法(即尿流率測(cè)定)的尿流率的定量測(cè)量。從這些附圖可以理解到，根據(jù)本發(fā)明的方法測(cè)量的尿流分布和通 過(guò)尿流率測(cè)定所測(cè)量的尿流分布是高度關(guān)聯(lián)(發(fā)現(xiàn)圖是一致的)。而且，發(fā)現(xiàn)最大尿流率 (Qfflax)和平均尿流率^avg)的計(jì)算數(shù)據(jù)十分相似。圖5示出了對(duì)于多個(gè)患者實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)的圖形表示。附圖示 出了，在以前診斷有膀胱出口梗阻的患者中和來(lái)自沒(méi)有膀胱出口梗阻的控制組的患者中， 作為Oiax的函數(shù)、在最大尿流率(Qmax)(以每秒立方厘米(或毫升)來(lái)計(jì)算)的時(shí)間點(diǎn)處在 lO-lOOOHz的頻率范圍中的最高聲學(xué)信號(hào)峰。在這些實(shí)驗(yàn)中，檢查了診斷有膀胱出口梗阻的 或者具有正常和梗阻狀況之間的邊界的19個(gè)患者(年齡34-87，使用白色高亮標(biāo)記)以及 從控制組選出的15個(gè)患者(年齡20-37，黑色高亮標(biāo)記)。從圖5可以清楚地看出，在14 個(gè)患者中發(fā)現(xiàn)涉及尿的湍流的、聲學(xué)信號(hào)中高于200Hz的峰頻率，該峰頻率表示尿流梗阻 和相對(duì)高的逼尿肌壓力(以Pdet高標(biāo)記)。另外，在4個(gè)患者(所有都被診斷為處于正常 和梗阻狀況之間的邊界)中觀察到涉及正常和梗阻狀況之間的邊界的(即，能夠可疑地表 示尿流梗阻)、在150-200HZ頻率范圍內(nèi)的聲學(xué)信號(hào)峰。最后，在來(lái)自控制組的所有15個(gè)患 者中發(fā)現(xiàn)僅存在涉及層狀尿流(70-150HZ)因而涉及非梗阻流和相對(duì)正常/低逼尿肌壓力 (標(biāo)記為Pdet正常)的峰頻率。然而，應(yīng)當(dāng)注意，如果患者表現(xiàn)出高逼尿肌和膀胱壓力和低尿流率，則現(xiàn)有泌尿?qū)W 方法認(rèn)為患者具有梗阻狀態(tài)。本發(fā)明的技術(shù)允許對(duì)患者的高逼尿肌或膀胱壓力(即，梗阻 狀況)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢查，其中例如，所確定的高于200Hz的頻率處的聲學(xué)峰對(duì)應(yīng)于小于IOcc/ s的Qmax。相反，可以診斷其中70-150HZ聲學(xué)峰對(duì)應(yīng)于高于lOcc/s的Qmax的患者為非梗阻 (健康)狀態(tài)。本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以意識(shí)到，盡管按照優(yōu)選實(shí)施方式描述了本發(fā)明， 但是本公開(kāi)所基于的概念可以容易地用作設(shè)計(jì)用于實(shí)施本發(fā)明的若干目的的其他結(jié)構(gòu)系 統(tǒng)和處理的基礎(chǔ)。在下面的方法權(quán)利要求中，用于表示權(quán)利要求中步驟的字母字符僅出于方便目的 而提供的，并不暗示執(zhí)行步驟的任何特定順序。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所采用的措辭和術(shù)語(yǔ)用于描述目的，而不應(yīng)理解為限制。最后，應(yīng)當(dāng)注意，貫穿所附權(quán)利要求，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)解讀為表示“包括但不限于”。因此，重要的是本發(fā)明的范圍不應(yīng)解讀為由本文所提及的示例性實(shí)施方式限制。 在如所附權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以有其他變型。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的監(jiān)控系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)包括(a)聲學(xué)組件，其包括至少一個(gè)聲學(xué)接收器，各聲學(xué)接收器適用于接收患者排尿期間的 聲學(xué)信號(hào)，并且生成表示該聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)；以及(b)與所述聲學(xué)組件通信的控制單元，該控制單元被配置為并且能夠工作，用于分析從 所述至少一個(gè)聲學(xué)接收器生成的、表示所接收的患者排尿期間的聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)，確定排 尿期間所述聲學(xué)信號(hào)的時(shí)間變化，并且確定所述聲學(xué)信號(hào)的相應(yīng)譜數(shù)據(jù)，分析所述譜數(shù)據(jù)， 并且當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與 第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，所述第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)，并且基于所述關(guān)系，確定 患者下尿路系統(tǒng)的狀況并且生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述譜數(shù)據(jù)包括斯德魯哈爾頻率范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述譜數(shù)據(jù)包括約20-1000HZ的頻率范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)的所述第二信號(hào)峰處于 70-150Hz的頻率范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與湍流尿流相對(duì)應(yīng)的所述第一信號(hào)峰處于 150-1000Hz的頻率范圍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為并且能夠工作，用于通過(guò) 確定所述第一信號(hào)峰和所述第二信號(hào)峰之間的所述關(guān)系的時(shí)間變化來(lái)分析所述譜數(shù)據(jù)，至 少所述第一信號(hào)峰的頻率在排尿期間隨時(shí)間而變化。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為并且能夠工作，以通過(guò)計(jì) 算以下各項(xiàng)中至少一項(xiàng)來(lái)確定所述第一信號(hào)峰和所述第二信號(hào)峰之間的所述關(guān)系所述第 一信號(hào)和所述第二信號(hào)的幅度之比、所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的頻率之比、以及這些 比在排尿期間和/或連續(xù)排尿期間的時(shí)間變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元包括用于存儲(chǔ)參考數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單 元，該參考數(shù)據(jù)包括下述參數(shù)中至少一個(gè)參數(shù)的給定值或值范圍尿道直徑、尿道長(zhǎng)度以及 尿道壁的彈性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為并且能夠工作，以向所述 譜數(shù)據(jù)應(yīng)用預(yù)定模型，所述模型基于以下參數(shù)中至少一個(gè)參數(shù)的給定值或值范圍尿道直 徑、尿道長(zhǎng)度以及尿道壁的彈性。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制單元被配置為并且能夠工作，以處理 和分析所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)之間的所述關(guān)系、或者所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào) 的所述關(guān)系在排尿期間的時(shí)間變化，以及計(jì)算或估計(jì)表示泌尿系統(tǒng)狀況的以下參數(shù)中的至 少一個(gè)參數(shù)排尿時(shí)間期間的排尿量、尿流速分布、尿流率、尿道梗阻程度、膀胱中的壓力、 以及逼尿肌壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括定位單元，該定位單元用于將所述至少 一個(gè)聲學(xué)接收器定位在患者尿流附近，使得該接收器的聲學(xué)界面在用于接收患者排尿期間 產(chǎn)生的聲學(xué)信號(hào)的位置中。
12.一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的方法，該方法包括以下步驟(a)檢測(cè)源于患者排尿期間尿流的聲學(xué)信號(hào)，并且生成表示該聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)；(b)分析在排尿期間生成的所述數(shù)據(jù)，并且確定表示所述數(shù)據(jù)的譜數(shù)據(jù)；(C)分析所述譜數(shù)據(jù)，并且在檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰 時(shí)，確定與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的所述信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，所述第二信號(hào) 峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)，并且使用所述關(guān)系來(lái)確定患者泌尿系統(tǒng)狀況并且生成表示該狀 況的輸出數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，通過(guò)至少一個(gè)聲學(xué)接收器實(shí)施所述聲學(xué)信號(hào) 的連續(xù)檢測(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述譜數(shù)據(jù)包括斯德魯哈爾頻率范圍。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述譜數(shù)據(jù)包括約20-1000HZ的頻率范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)的信號(hào)峰處于 70-150Hz的頻率范圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，與湍流尿流相對(duì)應(yīng)的信號(hào)峰處于150-1000HZ 的頻率范圍。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述分析所述譜數(shù)據(jù)的步驟包括確定所述第 一信號(hào)峰和所述第二信號(hào)峰之間的所述關(guān)系的時(shí)間變化。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述第一信號(hào)峰和所述第二信號(hào)峰之間的所 述關(guān)系表示以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)所述第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的幅度之比、以及所述 第一信號(hào)和所述第二信號(hào)的頻率之比。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述分析所述譜數(shù)據(jù)的步驟包括向所述數(shù)據(jù) 應(yīng)用預(yù)定模型，該預(yù)定模型基于以下參數(shù)中的至少一個(gè)參數(shù)的給定值或值范圍尿道直徑、 尿道長(zhǎng)度和尿道壁的彈性。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，表示泌尿系統(tǒng)狀況的所述輸出數(shù)據(jù)包括以下 各項(xiàng)中的至少一項(xiàng)排尿時(shí)間期間的排尿量、尿流速分布、尿流率、尿道梗阻程度、尿道流 阻、膀胱中的壓力以及逼尿肌壓力。
22.一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的診斷工具，該診斷工具根據(jù)權(quán)利要求12至21中 任一項(xiàng)所述的方法配置和操作。
23.一種用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的方法，該方法包括以下步驟分析與源于患者 排尿期間尿流的聲學(xué)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的譜數(shù)據(jù)；并且當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少 一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，所述第二信號(hào)峰與層 狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)；以及使用所述關(guān)系來(lái)確定患者泌尿系統(tǒng)的狀況并且生成表示該狀況的 輸出數(shù)據(jù)。
24.一種適用于接收表示一系列聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，各個(gè)聲學(xué)信號(hào)與相應(yīng) 排尿時(shí)間期間的測(cè)量相對(duì)應(yīng)，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)被配置為并且能夠工作，用于處理所述數(shù)據(jù) 以確定與各個(gè)所述聲學(xué)信號(hào)相對(duì)應(yīng)的譜數(shù)據(jù)，分析所述譜數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍 流狀況相對(duì)應(yīng)的聲學(xué)信號(hào)中的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與所述聲學(xué)信 號(hào)中的第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，所述第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)，并且基于所述關(guān) 系，生成表示所述聲學(xué)信號(hào)所源于的患者泌尿系統(tǒng)的狀況的輸出數(shù)據(jù)。
全文摘要
提出了用于監(jiān)控患者泌尿系統(tǒng)狀況的監(jiān)控系統(tǒng)和方法。該監(jiān)控系統(tǒng)包括聲學(xué)組件，該聲學(xué)組件包括至少一個(gè)聲學(xué)接收器，該聲學(xué)接收器適用于在患者排尿期間接收聲學(xué)信號(hào)并且生成表示聲學(xué)信號(hào)的數(shù)據(jù)。監(jiān)控系統(tǒng)還包括與聲學(xué)組件通信的控制單元?？刂茊卧慌渲脼椴⑶夷軌蚬ぷ鳎糜诜治霰硎净颊吲拍蚱陂g連續(xù)接收的聲學(xué)信號(hào)的所述生成的數(shù)據(jù)，獲得排尿期間聲學(xué)信號(hào)的時(shí)間變化且確定聲學(xué)信號(hào)的相應(yīng)譜數(shù)據(jù)?？刂茊卧€分析譜數(shù)據(jù)，并且當(dāng)檢測(cè)出與尿流中湍流狀況相對(duì)應(yīng)的至少一個(gè)第一信號(hào)峰時(shí)，確定所述第一信號(hào)峰與第二信號(hào)峰之間的關(guān)系，第二信號(hào)峰與層狀尿流狀況相對(duì)應(yīng)?；谒鲫P(guān)系，控制單元確定患者下尿路系統(tǒng)狀況并且生成表示該狀況的輸出數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)A61B7/00GK102065755SQ200980122134
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2009年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者奧利·薩哈爾, 梅納什·沙哈爾 申請(qǐng)人:P斯夸爾醫(yī)藥有限公司