專利名稱：動態(tài)尿液監(jiān)測器及動態(tài)尿液監(jiān)測儀的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用器械領域，尤其是一種用來動態(tài)測量尿液的監(jiān)測器及監(jiān)測儀。
背景技術(shù)：
尿流量是反映人體體液動態(tài)平衡及心腎功能的重要指標，準確的尿流量監(jiān)測有助于判斷病情的變化，指導制訂治療方案。尿流量監(jiān)測是檢測患者多種指標中的一項重要內(nèi)容，對于重癥患者來說，尿流量常常能夠在血肌酐升高之前預示腎功能的紊亂。但是，長久以來對于尿流量這個能夠及時反映人體有效循環(huán)血量及腎臟功能的重要參數(shù)，臨床上監(jiān)測的準確性及時性都遠遠不夠，更談不上安全自動監(jiān)測。目前，國內(nèi)在臨床上對于重癥患者的尿液監(jiān)測一直是手工間斷性靜態(tài)監(jiān)測，不僅增加了護士的工作負擔，導致醫(yī)護精力的浪費，而且增加了尿液接觸污染的危險。還可能出現(xiàn)無法按時測量、記錄錯誤等現(xiàn)象，可能給臨床判斷造成延誤或嚴重過失。 另外，尿比重可反映腎臟濃縮功能，尿比重過高可見于脫水、蛋白尿、糖尿、急性腎炎、高熱等，尿比重過低則見于腎濃縮功能受損，如慢性腎小球腎炎、急性腎炎多尿期、尿毒癥多尿期等。而尿比重信息的監(jiān)測也一直是通過手工間斷性取樣，然后利用儀器進行檢測，而且由于取樣與檢測在時間上的分離，往往會出現(xiàn)取樣后未能及時檢測而使尿樣發(fā)生沉淀，進而致使檢測結(jié)果出現(xiàn)偏差的現(xiàn)象。上述間斷性的靜態(tài)監(jiān)測已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代臨床醫(yī)學數(shù)字化、信息化的需求，因此，需要一種能實時對尿流量和尿比重進行測量的動態(tài)尿液監(jiān)測器及動態(tài)尿液監(jiān)測儀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種動態(tài)測量尿流量和尿比重的動態(tài)尿液監(jiān)測器； 本發(fā)明的另一目的是提供一種可對管路及測量系統(tǒng)進行沖洗的動態(tài)尿液監(jiān)測器； 本發(fā)明的還一目的是提供一種可方便地固定在病床上的動態(tài)尿液監(jiān)測器；
本發(fā)明的又一目的是提供一種可方便移動的動態(tài)尿液監(jiān)測器；
本發(fā)明的再一目的是提供一種能即時采集新鮮尿樣的動態(tài)尿液監(jiān)測器；
本發(fā)明的另一主要目的是提供一種由上述動態(tài)尿液監(jiān)測器構(gòu)建的動態(tài)尿液監(jiān)測儀。為實現(xiàn)上述主要目的，本發(fā)明提供的動態(tài)尿液監(jiān)測器包括殼體，殼體內(nèi)設置有用于收集尿液的集尿裝置、用于引入尿液并流入集尿裝置內(nèi)的管路和動態(tài)測量尿液的測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括稱重測量子系統(tǒng)、比重測量子系統(tǒng)和輸出輸入模塊。稱重測量子系統(tǒng)包括稱重傳感器和稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，稱重傳感器與集尿裝置連接，用于動態(tài)測量集尿裝置內(nèi)的尿液重量；比重測量子系統(tǒng)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，比重傳感器用于動態(tài)測量尿液的比重且串聯(lián)在集尿裝置上游的管路上。輸出輸入模塊，用于將所述稱重信息轉(zhuǎn)換模塊及所述比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息與外界進行數(shù)據(jù)交換。由上述方案可見，尿液由管路引入動態(tài)尿液監(jiān)測器，并流經(jīng)比重傳感器時，將獲得尿比重的動態(tài)信息，流入集尿裝置時，將獲得尿液重量的動態(tài)信息，從而實現(xiàn)尿液重量和尿比重的動態(tài)測量。另外，殼體的設置可使測量系統(tǒng)和集尿裝置的工作不受外界環(huán)境的干憂。較具體的方案為所述測量系統(tǒng)還包括主控模塊，主控模塊設有用于存貯稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息的存貯單元。由以上方案可見，當動態(tài)尿液監(jiān)測器未與外設連接時，通過存貯單元可貯存稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息，在動態(tài)尿液監(jiān)測器與外設連接后，主控模塊使存貯單元內(nèi)的信息優(yōu)先被外設讀取，然后再讀取稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息。當動態(tài)尿液監(jiān)測器未與外設連接時，則可從存貯單元中取出上述信息。另一較具體的方案為管路還包括并聯(lián)在比重傳感器兩端的溢流通路。在病人短時尿量過大時，部分尿液從溢流通路直接流入集尿裝置內(nèi)而無需流經(jīng)比重傳感器，而病人尿量恢復正常后，尿液還是流經(jīng)比重傳感器后再流入集尿裝置內(nèi)。 優(yōu)選地，殼體內(nèi)設置有沖洗裝置，沖洗裝置包括水泵，所述水泵連接有進水管道和出水管道，所述出水管道與所述比重傳感器連接。在監(jiān)測完畢后，通過水泵取水對比重傳感器進行沖洗，沖冼后的水流入集尿裝置內(nèi)，然后將集尿裝置取出更換，以進行下一次的監(jiān)測。從而實現(xiàn)本發(fā)明的另一目的，并防止管路及比重傳感器內(nèi)微生物的滋生。較具體的方案為設置在殼體內(nèi)、與進水管道連接的貯水容器。貯水容器的設置使用水泵取水時無需從動態(tài)尿液監(jiān)測器外部抽取，方便操作。其中，貯水容器優(yōu)選地可貯存一次或以上沖洗用水。更具體的方案為貯水容器內(nèi)設置有水位探測器，所述水位探測器與報警裝置相連接。當貯水容器內(nèi)的水位較低時發(fā)出警報，提示向貯水容器內(nèi)加水，防止水泵空轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。優(yōu)選地，動態(tài)尿液監(jiān)測器設置有固定裝置，固定裝置包括用于掛在病床橫梁上的固定夾；殼體上設置有引導固定裝置沿豎直方向自由滑動的引導機構(gòu)。通過固定夾使動態(tài)尿液監(jiān)測器與病床下方的橫梁固定，并通過引導機構(gòu)調(diào)節(jié)固定夾豎直方向的位置，方便動態(tài)尿液監(jiān)測器與病床的連接與拆卸，并可適應不同橫梁高度的病床。從而實現(xiàn)本發(fā)明的還一目的。較具體的方案為固定裝置包括被限定在引導機構(gòu)中滑動的滑板、一端固定在滑板上且水平設置的支撐桿、可沿支撐桿水平滑動的固定夾及用于使固定夾相對支撐桿固定的第一固定旋鈕。通過滑板在引導機構(gòu)中滑動而調(diào)節(jié)固定裝置的豎直高度，沿支撐桿水平滑動可調(diào)節(jié)固定夾的水平位置，使動態(tài)尿液監(jiān)測器與病床的的連接與拆卸更為方便靈活。更具體的方案為殼體兩側(cè)都設置有引導機構(gòu)，滑板的兩端部分別被限定在兩側(cè)的引導機構(gòu)中，支撐桿、固定夾及第一固定旋鈕設置為對稱的兩個。采用兩個支撐桿、固定夾及第一固定旋鈕使動態(tài)尿液監(jiān)測器與橫梁固定時更穩(wěn)固，滑板使兩個支撐桿保持在同一水平位置。進一步更具體的方案為固定夾上設有第二固定旋鈕。通過第二固定旋鈕使固定夾進一步使動態(tài)尿液監(jiān)測器與橫梁固定。優(yōu)選地，殼體底部設置有滾動輪。方便動態(tài)尿液監(jiān)測儀的移動，從而實現(xiàn)本發(fā)明的又一目的。同時在動態(tài)尿液監(jiān)測器與床的橫梁固定后，移動病床時，動態(tài)尿液監(jiān)測器可隨病床一起移動，動態(tài)尿液監(jiān)測器的工作可連續(xù)工作而無需斷開后再進行連接，可減小護理人員的工作強度。優(yōu)選地，集尿裝置包括位于上游的第一容納部和位于下游的第二容納部，第一容納部通過其內(nèi)的倒U型管與第二容納部連接，第一容納部設置有排出其內(nèi)所容納尿液的啟閉閥。倒U型管使第一容納部的尿液達到指定量后一次性導入第二容納部內(nèi)，從而第一容納部內(nèi)不殘留陳舊尿液，通過啟閉閥實現(xiàn)即時取樣，并保證取樣的尿液為新鮮尿液，以實現(xiàn)本發(fā)明的再一目的。較具體的方案為殼體在正對啟閉閥的位置設置有可打開的前蓋門。前蓋門的設置使尿樣的提取更為方便。優(yōu)選地，所述測量系統(tǒng)還包括溫度測量子系統(tǒng)，所述溫度測量子系統(tǒng)包括設置在管路入口處的溫度傳感器。通過監(jiān)測尿液溫度即可動態(tài)監(jiān)測病人的體溫，在動態(tài)尿液監(jiān)測器與外設連接時，可顯示病人的尿液溫度信息，及時發(fā)現(xiàn)病人體溫異常變化 ，而無需另外使用體溫計測量，減小護理人員的工作負擔。為實現(xiàn)本發(fā)明的另一主要目的，本發(fā)明提供的動態(tài)尿液監(jiān)測儀包括處理裝置和至少一個動態(tài)尿液監(jiān)測器。其中動態(tài)尿液監(jiān)測器包括殼體，殼體內(nèi)設置有用于收集尿液的集尿裝置、用于引入尿液并流入集尿裝置內(nèi)的管路和動態(tài)測量尿液的測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括稱重測量子系統(tǒng)、比重測量子系統(tǒng)和輸出輸入模塊。稱重測量子系統(tǒng)包括稱重傳感器和稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，稱重傳感器動態(tài)測量集尿裝置內(nèi)的尿液重量；比重測量子系統(tǒng)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，比重傳感器動態(tài)測量尿液的比重且設置在集尿裝置的上游。輸出輸入模塊，用于將所述稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及所述比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息與處理裝置進行數(shù)據(jù)交換。處理裝置包括信息接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示屏。信息接收模塊接收輸出輸入模塊發(fā)出的信息；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述信息接收模塊接收的信息進行運算，包括尿流量運算子模塊；顯示屏顯示信息接收模塊接收的尿比重信息及所述數(shù)據(jù)處理模塊的運算結(jié)果。由以上方案可見，尿液由管路引入動態(tài)尿液監(jiān)測器，并流經(jīng)比重傳感器時，將獲得尿比重的動態(tài)信息，流入集尿裝置時，將獲得尿液重量的動態(tài)信息，上述信息經(jīng)過稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊使模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并經(jīng)輸出輸入模塊向處理裝置輸出，處理裝置的信息接收模塊接收數(shù)據(jù)后，并把數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊的尿流量運算子模塊根據(jù)尿液重量數(shù)據(jù)和尿液比重數(shù)據(jù)計算出尿流量信息，并顯示在顯示屏上，同時顯示屏還顯示出未經(jīng)運算的尿比重信息，使護理人員及醫(yī)生能直觀地觀察到病人尿流量和尿比重的信息，及時發(fā)現(xiàn)異常情況以采取進一步的治療方案。較具體的方案為輸出輸入模塊為無線發(fā)射模塊，信息接收模塊為無線接收模塊。由以上方案可見，輸出輸入模塊和信息接收模塊之間可進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，從而使處理裝置與動態(tài)尿液監(jiān)測器能夠分開放置，方便對測量結(jié)果的觀察?？商娲兀瑒討B(tài)尿液監(jiān)測器與處理裝置也可通過有線傳輸，此時處理裝置可設置在動態(tài)尿液監(jiān)測器上，且顯示屏設置在方便觀察的位置。其中，數(shù)據(jù)處理模塊還可包括尿滲透壓運算子模塊。通過尿滲透壓運算子模塊將比重傳感器發(fā)出的尿比重信息換算為尿滲透壓信息，使尿滲透壓的信息直接顯示在顯示屏中，而無需進行復雜的額外計算。尿滲透壓也是臨床醫(yī)學的重要檢測指標，其異常反映出病人身狀況的變化，對其實現(xiàn)檢測具有非常重要的意義。
其中，數(shù)據(jù)處理模塊還可包括尿流率運算子模塊，動態(tài)尿流率的信息通過所述顯示屏進行顯示。通過尿流率運算子模塊根據(jù)尿液重量信息和尿比重信息換算為尿流率信息，使動態(tài)尿流率的信息直接顯示在顯示屏中，而無需進行額外計算。其中，數(shù)據(jù)處理模塊還可包括尿濃縮運算子模塊，尿濃縮的信息通過顯示屏進行顯示。通過尿濃縮數(shù)據(jù)處理模塊將比重傳感器發(fā)出的尿比重信息換算為尿濃縮信息，使尿濃縮的信息直接顯示在顯示屏中，而無需進行額外計算。尿濃縮也是臨床醫(yī)學的重要檢測指標，其異常反映出病人身體狀況的變化，對其實現(xiàn)監(jiān)測具有非常重要的意義。其中，處理系統(tǒng)還可包括遠程管理模塊。通過遠程管理模塊，病人的信息可遠程監(jiān)測，可在監(jiān)控室對多位病人的信息進行同時監(jiān)控。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還可包括貯存信息接收模塊接收的信息及數(shù)據(jù)處理模塊的歷史運算結(jié)果的貯存模塊?？烧{(diào)入歷史信息以與即時信息進行比較，進一步幫助對病人身 體狀況的判斷。


圖I是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例的立體圖；
圖2是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例另一視角的立體 圖3是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例的底部視 圖4是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例的結(jié)構(gòu)分解 圖5是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例的腔室內(nèi)管道結(jié)構(gòu)示意 圖6是尿液在本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例腔室內(nèi)管道中的流動示意 圖7是對本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例腔室內(nèi)管道進行沖洗的水流向示意 圖8是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例的集尿裝置及稱重盒的分解 圖9是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例信號結(jié)構(gòu)框 圖10是本發(fā)明動態(tài)尿液監(jiān)測儀實施例的信息加工流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及其附圖對本發(fā)明作詳細說明。動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例
動態(tài)尿液監(jiān)測器的外部結(jié)構(gòu)如圖I所示，動態(tài)尿液監(jiān)測器100具有包括前蓋門11、后殼12和底殼13的殼體，測量系統(tǒng)設置在殼體內(nèi)，作為管路入口的導尿管插孔14設置在殼體右側(cè)上部的位置。其中前蓋門11與后殼12在左側(cè)邊樞接，從而前蓋門11可打開或關閉以露出或隱蔽殼體內(nèi)的測量系統(tǒng)，且前蓋門11右側(cè)設置有用作拉手的凹坑111，用于打開或關閉前蓋門11。前蓋門11的上方位置設置有控制面板112，控制面板112上設置有控制按鈕113。后殼12的頂部設置有可伸縮的提手121，在使用時，把提手121拉出，用于移動動態(tài)尿液監(jiān)測器100，在動態(tài)尿液監(jiān)測器100放置好后，可使提手121縮回，以節(jié)約空間。后殼12上還設置使動態(tài)尿液監(jiān)測器與病床的橫梁相固定的固定裝置15。如圖I和圖2所示，固定裝置15包括兩個設置在后殼12左右兩側(cè)的支撐桿151，兩支撐桿151的端部與滑板152連接在一起，且滑板152兩端部都設置有向殼體內(nèi)突出的突起部153，突起部153被限定在后殼12兩側(cè)作為引導機構(gòu)的凹槽122內(nèi)，從而使固定裝置15可在豎直方向上滑動，以調(diào)節(jié)固定裝置15的高度。支撐桿151上設置有可在支撐桿151上水平滑動的固定夾154，當需要使固定夾154與支撐桿151相互固定時，可旋動作為第一固定旋鈕的固定旋鈕155。固定夾154上還設置有作為第二固定旋鈕的固定旋鈕156，用于使固定夾154與病床下方的橫梁相固定。可以理解的是，殼體上設置的引導機構(gòu)也可為沿豎直方向設置的凸肋，滑板152上設置端部被限定在凸肋上滑動的凹槽，通過凹槽與凸肋的配合使固定機構(gòu)15可沿豎直方向移動。動態(tài)尿液監(jiān)測器的底部結(jié)構(gòu)如圖3所示，底殼13上設置有4個萬向輪131，通過這4個萬向輪131可帶動動態(tài)尿液監(jiān)測器100移動，底殼的兩側(cè)還設置有電源插孔及USB插孔
坐寸o動態(tài)尿液監(jiān)測器100的內(nèi)部構(gòu)造如圖4所示，殼體內(nèi)設置有支撐框架2，支撐框架 2與后殼12及底殼13固定。支撐框架2上方設置有一腔室21，腔室21內(nèi)安裝有水泵和比重計，腔室21內(nèi)部的結(jié)構(gòu)將在下文予以詳述。腔室21的下方設置有稱重盒3，稱重盒3的豎直壁31上安裝有集尿裝置4，連接病人導尿管的管路未示出，管路用于引入尿液并流入集尿裝置內(nèi)。集尿裝置4通過固定機構(gòu)32安裝在豎直壁31上，集尿裝置4的柔性的主容納部42可彎折后部分裝入稱重盒3的內(nèi)腔，稱重盒3通過平臺5放置在稱重傳感器上?？梢岳斫獾氖牵Q重傳感器也可采用彈簧稱式的稱重傳感器，集尿裝置或裝有集尿裝置的稱重盒可吊掛在稱重傳感器的下方。底殼13上方的左右兩側(cè)各設置有一個貯水箱6，兩個貯水箱通過底部的管道相連，右側(cè)的貯水箱上設置有進水口 61、出水口 62和水位測量開口 63，各開口之間的位置并不限于圖中所示，可設置在任意方便的位置。支撐框架2上設置有可移動或旋轉(zhuǎn)的灌水口64，用于向貯水箱補充純凈水。灌水時可移動或轉(zhuǎn)動至灌水口 64打開狀態(tài)，灌水完畢后，則可反向轉(zhuǎn)動或移動至關閉狀態(tài)，并與支撐框架2平齊，圖4中示出了打開狀態(tài)。灌水口 64與貯水箱6的進水口 61，貯水箱的出水口 62與水泵的進水口之間通過導管連接，兩個測量電極從水位測量開口 63伸入至貯水箱6內(nèi)，用于感知貯水箱6的水位，當貯水箱6的水位到達或低于臨界值時，與測量電極相連接的警報器會發(fā)出警報，提醒向貯水箱6內(nèi)加入純凈水。如圖5所示，腔室內(nèi)具有水泵7、比重計8、U型管91和豎管92，導管93、94、95、96、97、98、99為管路的一部分并分別與水泵7、比重計8、U型管91和豎管92中的一個或兩個連接。比重計8內(nèi)集成有比重傳感器和比重信息轉(zhuǎn)換模塊。如圖6所示，病人排出的尿液經(jīng)導管93進入U型管91內(nèi)，然后經(jīng)導管94流入比重計8，完成比重測定后，尿液經(jīng)導管95排出至豎管92，然后經(jīng)導管96排入集尿裝置內(nèi)。當病人的瞬時尿量過大時，U型管91內(nèi)的尿液的液面超過與導管97連接的開口時,部分尿液會經(jīng)由導管97流入豎管92內(nèi)，然后經(jīng)由導管96排入集尿裝置內(nèi)。從而導管97和豎管92形成了與比重計8并聯(lián)的溢流通路，在U型管內(nèi)尿液的液面達不到U型管91與導管97連接的開口時，尿液只經(jīng)由導管94流入比重計8，再經(jīng)由導管95、豎管92及導管96排入集尿裝置內(nèi)。在一次監(jiān)測完成后，一般需對比重計8內(nèi)部進行沖洗。如圖7所示，沖洗時，水泵7工作，使貯水箱內(nèi)的純凈水經(jīng)導管98進入水泵7，然后經(jīng)導管99進入U型管91內(nèi)，在U型管91內(nèi)水位低于與導管97連接的開口時，水只經(jīng)導管94流入比重計8，再經(jīng)由導管95、豎管92及導管96排入集尿裝置內(nèi)。
下面說明集尿裝置的固定方式及其結(jié)構(gòu)。如圖8所示，集尿裝置4包括由剛性材料制成的第一容納部41和柔性材料制成的作為主容納部的第二容納部42，用來固定集尿裝置4的固定板32固定在稱重盒3的豎直壁31上，固定板32下方設置有兩個托架321，托架321與第一容納部41的下方外輪廓配合，以使集尿裝置4可拆卸地固定并放置在托架321上。集尿裝置4上部具有導管插孔43，導管96 (未示出)的下端插入導管插孔43內(nèi)，第一容納部41上設置有啟閉閥44，以方便提取尿樣。第一容納部41內(nèi)具有倒U型管，倒U型管的一端與第二容納部42連通，另一端面向第一容納部41的底部，倒U型管用于當?shù)谝蝗菁{部41的尿液達到預定量時，液位達到倒U型管的最高點，從而使倒U型管導通，然后利用虹吸作用一次性把第一容納部41內(nèi)的尿液完全導入第二容納部42內(nèi)，從而第一容納部41內(nèi)不會集存陳舊的尿液，打開啟閉閥44進行尿樣的提取時，每次提取的尿樣都是新鮮的尿液，能準確反映病人即時的身體狀況。第二容納部42的下端也設置有啟閉閥45以排放第二容納部41內(nèi)的尿液及沖冼比重計時的用水。殼體內(nèi)還設置有主控模塊、電源、變壓器、導線、導管等等，以保證整個測量系統(tǒng)能順利進行動態(tài)監(jiān)測。另外，導尿管插孔處還設置有溫度傳感器。動態(tài)尿液監(jiān)測器的信號結(jié)構(gòu)框圖如圖9所示。主控模塊是一個集中式的單片機控制系統(tǒng)，如MCU，用于管理稱重傳感器、比重傳感器、溫度傳感器、控制按鈕、水泵及無線傳輸模塊等。除無線傳輸模塊外，本發(fā)明的輸入輸出模塊還可采用RS232、RS422、USB等。其中，稱重傳感器、溫度傳感器可分別采用市售的能連續(xù)測量重量、溫度的傳感器。比重計內(nèi)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，是利用MEMS對液體的折射率進行測量，來得出液體比重的。MEMS是微機電系統(tǒng)(Micro-Electro-Mechanical Systems)的英文縮寫，它是指可批量制作的，集微型機構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路、直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。MEMS是隨著半導體集成電路微細加工技術(shù)和超精密機械加工技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展起來的，目前MEMS加工技術(shù)已被廣泛應用于微流控芯片與合成生物學等領域。MEMS的微型機構(gòu)、微型傳感器和電子部分集成到一起完成測量任務，測量得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過MEMS內(nèi)的AD和單片機處理后，向外輸出數(shù)字信號表示的比重數(shù)據(jù)。該比重數(shù)據(jù)通過RS232向外發(fā)送。利用MEMS進行測量的好處是精度高、尺寸小、響應快、且能進行連續(xù)在線測量。動態(tài)尿液監(jiān)測器有如下工作模式調(diào)試監(jiān)控模式；正常工作模式；數(shù)據(jù)記錄模式。調(diào)試監(jiān)控模式在測試或調(diào)試測量系統(tǒng)時使用。正常工作模式是動態(tài)尿液監(jiān)測器默認的工作模式。正常工作模式下，測量系統(tǒng)各模塊進行正常的功能調(diào)用，實現(xiàn)對病人尿液的實時測量。數(shù)據(jù)記錄模式當只有動態(tài)尿液監(jiān)測器工作而未接外設時或通信鏈路中斷時，動態(tài)尿液監(jiān)測器進入數(shù)據(jù)記錄模式。數(shù)據(jù)記錄模式下，動態(tài)尿液監(jiān)測器的主控模塊將關閉與外設的通信程序，打開數(shù)據(jù)記錄程序，并把數(shù)據(jù)存貯在主控模塊的存貯單元內(nèi)。測量系統(tǒng)各工作模式切換由主控模塊負責完成。測量系統(tǒng)默認的工作模式是正常工作模式。動態(tài)尿液監(jiān)測器100可以獨立的進行工作，比如將動態(tài)尿液監(jiān)測器臨時移到某個病室進行測量，但是不能獨立的接入局域網(wǎng)。沒有外設的配合，動態(tài)尿液監(jiān)測器的監(jiān)測數(shù)據(jù)不能得到處理和顯示。未與外設連接時，動態(tài)尿液監(jiān)測器能夠獨立保存2小時的測量數(shù)據(jù)，超過2小時后，將拋棄2小時前的測量數(shù)據(jù)。動態(tài)尿液監(jiān)測儀實施例在本實施例中，動態(tài)尿液監(jiān)測儀包括相互分離的動態(tài)尿液監(jiān)測器和處理裝置，動態(tài)尿液監(jiān)測器與處理裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸通過無線傳輸?shù)姆绞?，從而處理裝置可放置在病房內(nèi)方便觀察的地方?？梢岳斫獾氖?，處理裝置也可以設置在動態(tài)尿液監(jiān)測器上，動態(tài)尿液監(jiān)測器與處理裝置之間的數(shù)據(jù)傳輸也可以通過有線傳輸?shù)姆绞健１緦嵤├械膭討B(tài)尿液監(jiān)測器為上述動態(tài)尿液監(jiān)測器實施例中的形式，處理裝置與一個動態(tài)尿液監(jiān)測器連接，可以理解的是，處理裝置可接收數(shù)個動態(tài)尿液監(jiān)測器的數(shù)據(jù)，并分別進行運算及顯示。處理裝置內(nèi)設處理系統(tǒng)，處理系統(tǒng)包括信息接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、顯示屏和遠程管理模塊。處理系統(tǒng)可以獨立的進行工作，也可以獨立接入局域網(wǎng)。沒有動態(tài)尿液監(jiān)測器的配合，處理系統(tǒng)得不到監(jiān)測數(shù)據(jù)。如果需要完整的實時監(jiān)護功能，則需要動態(tài)尿液監(jiān)測器和處理裝置均處于開機狀態(tài)，并且保證動態(tài)尿液監(jiān)測器和處理裝置之間的通信通道暢 通。處理裝置內(nèi)還可設有病人檔案信息記錄部分。如果需要遠程管理功能，則需要將處理裝置通過有線或WiFi方式接入局域網(wǎng)，并且要在遠程管理主機上運行遠程管理軟件，處理裝置能被遠程管理主機發(fā)現(xiàn)。本實施例中信息加工流程如圖10所示。隨著病人尿液的排出及流入動態(tài)尿液監(jiān)測器，尿液流經(jīng)比重傳感器并流入集尿裝置，比重傳感器不斷發(fā)出信息，并傳遞至無線發(fā)射模塊，稱重傳感器稱出集尿裝置內(nèi)的尿液重量不斷并發(fā)出的信號經(jīng)稱重信息轉(zhuǎn)換模塊把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，并傳遞至無線發(fā)射模塊，同時無線發(fā)射模塊也接收溫度傳感器發(fā)出的信息，然后通過無線傳輸傳遞至處理裝置。處理裝置的處理系統(tǒng)內(nèi)的信息接收模塊接收到尿液重量、尿液比重和尿液溫度的數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)傳遞至數(shù)據(jù)處理模塊和顯示屏，尿液溫度信息和尿比重信息直接顯示在顯示屏內(nèi)，而尿流量、尿流率、尿滲透壓、尿濃縮的信息為數(shù)據(jù)處理模塊中各子模塊根據(jù)尿液重量數(shù)據(jù)及尿液比重數(shù)據(jù)進行計算得到的，然后數(shù)據(jù)處理模塊的運算結(jié)果經(jīng)顯示屏顯
/Jn o尿流量信息是根據(jù)尿液重量數(shù)據(jù)和尿液比重數(shù)據(jù)進行計算的，用尿液重量除以尿液比重即可得至尿流量的數(shù)據(jù)。稱重傳感器、比重傳感器和溫度傳感器數(shù)據(jù)的采集周期都設置為每IOms采集一次數(shù)據(jù)，各傳感器的采集周期都可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。根據(jù)稱重傳感器、比重傳感器的實時測量，及尿流量運算子模塊的不斷運算，動態(tài)尿流量的信息不斷顯示在顯示屏內(nèi)。尿流率信息是通過對尿流量數(shù)據(jù)微分得到的。尿流量運算子模塊的運算結(jié)果傳遞至尿流率運算子模塊，然后尿流率運算子模塊把其運算結(jié)果傳遞至顯示屏，根據(jù)尿流量運算子模塊和尿流率運算子模塊的不斷運算，動態(tài)尿流率的信息不斷顯示在顯示屏內(nèi)。尿滲透壓信息和尿濃縮信息是根據(jù)尿比重數(shù)據(jù)進行運算得到的。運算方法源于《尿動力學檢查操作指南(中華醫(yī)學會泌尿外科學分會2010版)》、《ICU疑難問題解析》，根據(jù)其中記載的運算方法進行編程，并分別通過尿滲透壓運算子模塊和尿濃縮運算子模塊對比重數(shù)據(jù)進行運算，然后運算結(jié)果顯示在顯示屏上，即成為可見的尿滲透壓信息和尿濃縮信息。在動態(tài)尿液監(jiān)測器100使用時，先將動態(tài)尿液監(jiān)測器100的固定裝置15與病床下方的橫梁相固定。然后將動態(tài)尿液監(jiān)測器100的前蓋門11打開，安裝上新的集尿裝置4，并使導管96的下端插入集尿裝置4的導管插孔43內(nèi)。然后接通電源或打開電源開關，使動態(tài)尿液監(jiān)測器100及處理裝置都處于工作狀態(tài)，通過控制按鈕113使稱重傳感器復位，即使此時集尿裝置4及稱重盒3的總重量設置為零，然后將病人的導尿管插入導尿管插孔14內(nèi)，動態(tài)尿液監(jiān)測器100即可開始工作。病人排出的尿液經(jīng)導管93、U型管91、導管94、比重計
8、導管96流入集尿裝置4內(nèi)，在尿液流經(jīng)溫度傳感器及比重計8的同時，尿液的溫度和比重信息被測量，同時稱重傳感器測量出尿液重量信息，這些信息經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后通過無線發(fā)射模塊傳遞至處理裝置。處理裝置內(nèi)的信息接收模塊接收數(shù)據(jù)后，傳遞至數(shù)據(jù)處理模塊，然后顯示屏顯示出尿比重信息、溫度信息及經(jīng)運算得出的尿流量信息、尿流率信息、尿滲透壓信息和尿濃縮信息。動態(tài)尿液監(jiān)測器100工作期間，可隨時打開前蓋門11，露出啟閉閥44，以從集尿裝置4內(nèi)提取尿樣，集尿裝置4的第一容納部41可設置有精確的刻度，從而從集尿裝置4可精確讀出所取尿樣的量，也可從處理裝置的顯示屏顯示出的尿量信息計算出所取尿樣的量。 一次監(jiān)測周期完成后，斷開與病人導尿管的連接。通過控制按鈕113進行對比重計的沖洗程序，沖冼水也排入集尿裝置4內(nèi)。在沖冼過程完成后，即可斷開電源，并取出集尿裝置4。以上是本發(fā)明的較佳實施例，可以理解的是本發(fā)明包括但不限于此，如固定裝置可設置在后殼的中部位置，且支撐桿只設置一個；主控模塊的存貯單元可存超過2小時的數(shù)據(jù)；傳感器數(shù)據(jù)的采集周期也可設置為不同于IOms的其他周期；數(shù)據(jù)處理模塊包括尿滲透壓運算子模塊、尿流率運算子模塊、尿濃縮運算子模塊中的一個或兩個；動態(tài)尿液監(jiān)測器還可設置有監(jiān)測環(huán)境溫度的傳感器等等。
權(quán)利要求
1.動態(tài)尿液監(jiān)測器，包括殼體，所述殼體內(nèi)設置有 集尿裝置，用于收集尿液； 管路，用于引入尿液并流入所述集尿裝置內(nèi)； 測量系統(tǒng)，包括稱重測量子系統(tǒng)，所述稱重測量子系統(tǒng)包括稱重傳感器和稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述稱重傳感器與所述集尿裝置連接； 其特征在于 所述測量系統(tǒng)還包括比重測量子系統(tǒng)，所述比重測量子系統(tǒng)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述比重傳感器用于動態(tài)測量尿液的比重，且串聯(lián)在所述集尿裝置上游的所述管路上； 輸出輸入模塊，用于將所述稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及所述比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息與外界進行數(shù)據(jù)交換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述測量系統(tǒng)還包括主控模塊，所述主控模塊設置有用于存貯所述稱重信息轉(zhuǎn)換模數(shù)模塊和所述比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息的存貯單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述管路還包括并聯(lián)在所述比重傳感器兩端的溢流通路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述殼體內(nèi)設置有沖洗裝置，所述沖洗裝置包括水泵，所述水泵連接有進水管道和出水管道，所述出水管道與所述比重傳感器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 貯水容器，所述貯水容器設置在所述殼體內(nèi)，并與所述進水管道連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述貯水容器內(nèi)設置有水位探測器，所述水位探測器與報警裝置相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 固定裝置，所述固定裝置包括用于掛在病床橫梁上的固定夾； 所述殼體上設置有引導所述固定裝置沿豎直方向自由滑動的引導機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述固定裝置包括 滑板，所述滑板被限定在所述引導機構(gòu)中滑動； 支撐桿，所述支撐桿的一端固定在所述滑板上，且水平設置； 所述固定夾可沿所述支撐桿水平滑動； 第一固定旋鈕，用于使所述固定夾相對所述支撐桿固定。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述殼體的兩側(cè)都設置有所述引導機構(gòu)，所述滑板的兩端部分別被限定在兩側(cè)的所述引導機構(gòu)中，所述支撐桿、固定夾及第一固定旋鈕設置為對稱的兩個。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述固定夾上設有第二固定旋鈕。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述殼體底部設置有滾動輪。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述集尿裝置包括位于上游的第一容納部和位于下游的第二容納部； 所述第一容納部通過其內(nèi)的倒U型管與所述第二容納部連接； 所述第一容納部設置有排出所述第一容納部尿液的啟閉閥。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述殼體在正對所述啟閉閥的位置設置有可打開的前蓋門。
14.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的動態(tài)尿液監(jiān)測器，其特征在于 所述測量系統(tǒng)還包括溫度測量子系統(tǒng)，所述溫度測量子系統(tǒng)包括溫度傳感器，所述溫度傳感器設置在所述管路的入口。
15.動態(tài)尿液監(jiān)測儀，包括 處理裝置，所述處理裝置包括信息接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示屏； 至少一個動態(tài)尿液監(jiān)測器，所述動態(tài)尿液監(jiān)測器包括殼體，所述殼體內(nèi)設置有集尿裝置、管路和測量系統(tǒng)，所述集尿裝置用于收集尿液，所述管路用于引入尿液并流入所述集尿裝置內(nèi)，所述測量系統(tǒng)包括稱重測量子系統(tǒng)，所述稱重測量子系統(tǒng)包括稱重傳感器和稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述稱重傳感器與所述集尿裝置連接； 其特征在于 所述測量系統(tǒng)還包括比重測量子系統(tǒng)，所述比重測量子系統(tǒng)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述比重傳感器用于動態(tài)測量尿液的比重，且串聯(lián)在所述集尿裝置上游的所述管路上； 輸出輸入模塊，用于將所述稱重信息轉(zhuǎn)換模塊及所述比重信息轉(zhuǎn)換模塊的信息與所述信息接收模塊進行數(shù)據(jù)交換； 所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述信息接收模塊接收的信息并進行運算，且所述數(shù)據(jù)處理模塊包括尿流量運算子模塊； 所述顯示屏顯示所述信息接收模塊接收的尿比重信息及所述數(shù)據(jù)處理模塊的運算結(jié)果。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述輸出輸入模塊為無線發(fā)射模塊，所述信息接收模塊為無線接收模塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括尿滲透壓運算子模塊。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括尿流率運算子模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述數(shù)據(jù)處理模塊包括尿濃縮運算子模塊。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述處理裝置包括遠程管理模塊。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至20中任一項所述的動態(tài)尿液監(jiān)測儀，其特征在于 所述處理裝置還包括貯存模塊，用于貯存所述信息接收模塊接收的信息及所述數(shù)據(jù)處理模塊的歷史運算結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明的主要目的是提供一種可動態(tài)監(jiān)測尿流量和尿比重的監(jiān)測儀器。本發(fā)明提供的動態(tài)尿液監(jiān)測器包括殼體，殼體內(nèi)設置有貯存尿液的集尿裝置、用于引入尿液并流入集尿裝置內(nèi)的管路和動態(tài)測量尿液的測量系統(tǒng)。測量系統(tǒng)包括稱重測量子系統(tǒng)、比重測量子系統(tǒng)和輸出輸入模塊。稱重測量子系統(tǒng)包括稱重傳感器和稱重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，稱重傳感器動態(tài)測量集尿裝置內(nèi)的尿液重量；比重測量子系統(tǒng)包括比重傳感器和比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，比重傳感器動態(tài)測量尿液的比重且串聯(lián)在集尿裝置上游的管路上；輸出輸入模塊，用于將稱重信息轉(zhuǎn)換模塊及比重信息模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的信息與外界進行數(shù)據(jù)交換。
文檔編號G01K13/02GK102865912SQ201210331329
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者陳云 申請人:珠海沃姆電子有限公司