[发明专利]基于光纤传感器的尿液比重测量系统和测量方法

说明书

本发明公开了基于光纤传感器的尿液比重测量系统，涉及尿液监测领域，用于解决现有的技术侧重于尿比重的单次测量的问题。它包括采集单元、信号处理单元、主控计算机、尿液通道、尿液导向管、用于控制尿液导向管通断的尿管控制阀、清洗通道、用于控制清洗通道通断的清洗控制阀，所述尿液通道包括第一尿液通道、第二尿液通道和第三尿液通道，所述第一尿液通道和第三尿液通道通过第二尿液通道连通，形成排液腔，所述第二尿液通道高于第一尿液通道。基于非接触式测量，提高故障检测率。实现连续的动态监测尿比重。本发明还公开了基于光纤传感器的尿液比重测量方法。

技术领域

本发明涉及尿液监测领域，具体来说，是连续监测尿液比重变化的基于光纤传感器的尿液比重测量系统和测量方法。

背景技术

尿比重(又称为尿比密)反映的是单位容积尿中溶质的含量，其高低决定于尿中代谢物及其它成分的浓度，含这些物质越多，尿比重越大，含量越少，比重越低。正常成人的尿比重多在1.015～1.025之间(《肾科疑难问题解析》)。

尿比重用于估计肾脏的浓缩功能。浓缩尿液是肾脏最重要的功能之一。尿比重大于1.020的高比重尿提示肾灌注不足，但肾脏尚好，是为肾前性肾功能衰竭；相反，尿比重小于1.010的低比重尿则为肾性肾功能衰竭。(《ICU疑难问题解析》、第三节、泌尿系统监测)。据《全国临床检验操作规程(第4版)、P160-169》，尿量少且比重高，见于急性肾炎、高热、心功能不全和脱水等；尿量多且比重增加，见于糖尿病；尿比重低，见于慢性肾小球肾炎、肾功能不全和尿崩症等。

尿比重的临床测定方法有试带法、折射计法和比密计法(《全国临床检验操作规程(第4版)、P168》)。其中，试带法操作简便但精度不高(±0.005～±0.001)，是目前常用的方法之一，尿液干化学法分析仪可以用于测定尿液的比重，属于试带法，是一种自动或半自动的尿比重测定方法；折射计法属于光学方法，操作较为麻烦，主要用于区县医院等；比密法利用比重计进行测量，是目前精度较高的一种方法(精度可达±0.001～±0.0001)，但是操作起来较为麻烦，先主要用于科学研究和试验等。

专利文献201510616694.6公开了一种基于太赫兹光谱技术的检测尿液的方法。本发明提供了一种基于太赫兹光谱测量技术，利用体液在太赫兹辐射诱导下的色散变化区分不同肾病病人尿液中蛋白质的相对含量，该方法解决了衡量尿液状况的物理参数问题；而且不依赖化学试剂的辅助，减少了外在的化学污染，是一种纯物理的检测方法；方法操作简单，数据处理快速，结果准确。

现有的技术侧重于尿比重的单次测量，例如利用光学CCD相机的便携式尿比重测量仪、大型的全自动尿生化分析仪器等，都能够提供准确等尿比重信息，满足常规检查的需要。临床医学、尤其是在ICU医学中，患者的肾功能随时可能会出现异常并表现为尿比重的异常。ICU的特级或一级护理中明确指出，至少每隔一小时要测量一次患者的尿比重。

本发明基于以上原因，需要研发一种方法来实现连续监测尿比重，实时动态监测肾功能是否出现异常。

发明内容

本发明基于以上原因，提出了一种来连续的动态监测尿比重的基于光纤传感器的尿液比重测量系统。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

基于光纤传感器的尿液比重测量系统，包括采集单元、信号处理单元、主控计算机、尿液通道、尿液导向管、用于控制尿液导向管通断的尿管控制阀、清洗通道、用于控制清洗通道通断的清洗控制阀，所述尿液通道前段内壁安装采集单元，所述采集单元通过导线连通信号处理单元，所述信号处理单元通过导线连通主控计算机；所述主控计算机分别连通尿管控制阀和清洗控制阀，所述尿液通道后段通过清洗控制阀连通清洗通道，所述尿液通道顶部通过尿管控制阀连通尿液导向管；所述尿液通道包括第一尿液通道、第二尿液通道和第三尿液通道，所述第一尿液通道和第三尿液通道通过第二尿液通道连通，形成排液腔，所述第二尿液通道高于第一尿液通道；