用于估计膀胱状态的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于特别是关于膀胱的即将来临的排泄的可能性来估计膀胱状态的方法和装置。装置执行使用膀胱监测器来估计膀胱状态的计算机实现的方法，膀胱监测器收集膀胱数据(例如使用超声)并且将膀胱数据传输到数据处理器用于到膀胱状态的算法转换。这样的算法可以被训练并调节到特定的人的膀胱。在基于原本深奥的膀胱数据建立了膀胱状态之后，在膀胱状态满足指示即将来临的排泄事件的特定标准的情况下，数据处理器然后可触发警报信号。这样的触发信号可以用于警告夜尿症患者即将发生的排泄，使得他们可在任何尿床发生之前被唤醒。

Methods and devices used to estimate the state of the bladder

The invention relates to a method and an apparatus for estimating the bladder state, especially for the possibility of imminent excretion of the bladder. The device performs a computer implementation of the bladder monitor using a bladder monitor to estimate the bladder state. Bladder monitors collect bladder data (for example, ultrasound) and transfer bladder data to a data processor for an algorithm conversion to the bladder state. Such an algorithm can be trained and adjusted to a specific human bladder. After the bladder state based on the original deep bladder data, the data processor can then trigger the alarm signal when the bladder state meets the specific criteria indicating the coming excretion event. Such triggering signals can be used to warn patients about the imminent excretion of nocturnal enuresis, so that they can be awakened before any bed wetting occurs.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于估计膀胱状态的方法和装置引言本专利技术涉及用于特别关于膀胱即将来临的排泄的可能性来估计膀胱状态的方法和装置。更特别地，本专利技术涉及用于适当地通过提供允许患者以有尊严的方式排泄的排泄前警报来治疗尿失禁的方法和装置。背景尿失禁或不自主排尿是一种使各个年龄段的人中的很多生命蒙上阴影的疾病。最普遍接受的类型的尿失禁可能包括：夜尿症(尿床)、急迫性尿失禁(膀胱过度活动症)、压力性尿失禁(由于弱盆底肌肉而引起的不足的膀胱闭合)、充溢性尿失禁(不足的膀胱收缩或尿道阻塞)、混合性尿失禁(并发尿潴留)、结构性失禁(由诸如异位输尿管、瘘管等的结构因素引起)、短暂性尿失禁(由诸如药物、精神损伤、大便嵌塞等因素引起的暂时性形式)、双失禁(小便失禁和大便失禁)和功能性失禁(难以及时到达卫生间，通常由某些药物或健康问题(例如痴呆)引发。对于这些病情的常见治疗可以包括：规定的锻炼，诸如盆底肌肉训练和膀胱训练；行为管理；电刺激治疗；尿液收集设备，诸如尿袋；吸收性内衣(例如尿布)；固定器-堵闭器设备(其物理地限制尿道)；导管；以及手术。尽管弗斯特罗定、托特罗定和奥昔布宁有时在疗法中使用，但有效且安全的药物治疗保持难以实现。夜尿症(即，尿床或夜间尿失禁)是一种特殊类型的尿失禁，其涉及在一定年龄的患者(超过该年龄，膀胱控制通常被很好地建立)中在睡眠期间的不自主排尿。那些被诊断有原发性夜尿症(PNE)的患者是尚未经历长时期干燥的儿童患者(通常为5岁或以上，或甚至7岁及以上)，而继发性夜尿症(SNE)是归因于在长时期干燥之后复发尿床或者通常作为医疗状况(诸如膀胱感染)的结果而经历不自主尿床的(成人或儿童)患者的另一子类别。夜尿症是缺乏中枢神经系统或泌尿道的先天性缺陷或后天性缺陷的情况下在5岁或更大的儿童中在夜间的尿液的无意识排出[1]。在Kalyanakrishnan的研究中可以找到与夜尿症相关的因素[2]。没有超过6个月的任何以前的干燥期的儿童被认为有原发性遗尿症[3]。夜尿症影响15％至20％的5岁儿童、5％的10岁儿童以及1％至2％的15岁及以上的人。虽然在没有治疗的情况下，15％的受影响儿童每年都变干燥[4]，但是夜尿症对患者和照顾者都是一个普遍的问题。此外，各种形式的尿失禁在成人(包括SNE)中、特别是在老年人和遭受医疗状况(诸如中风)的人中是常见的，这不利地影响膀胱控制。对于夜尿症的治疗包括应用于更一般的尿失禁病情的许多相同的治疗(例如，行为管理、激励疗法、吸收性内衣和/或床垫保护器)。此外，“尿床警报器”已特别被开发，以应付夜尿症。在睡眠期间可以由患者佩戴的这种警报器理论上提供了通过响应于尿潮湿的检测而唤醒儿童来训练儿童以“感到”充盈膀胱的手段。虽然这种尿床警报器已经以某个程度的成功被使用，但这个成功依赖于对规定的程序高度遵从性和依从性，这对患者、照顾者和家庭来说可能是非常破坏性的。因此，非遵从性是一个重大的问题，这可能意味着尿床警报器可导致比它们解决的更多的问题。而且，在使用这种警报系统时，患者将仍然常常排出大量的尿液，因为在排泄中被唤醒可能太迟。而且，即使在膀胱内容物的完全排出之前警报器确实成功地唤醒患者的情况下，此后未能及时到达卫生间可能进一步加剧由该状况引起的苦恼。WO2003039343描述了一种使用膀胱内容物测量来识别对于节制训练的机会的排尿节制训练的方法，由此在训练期间警戒阈值逐渐增加。WO2001000117描述了一次性穿戴式传感器以检测穿戴者的平滑结肠肌肉、腹部肌肉或在膀胱或直肠周围的肌肉中的电活动，其可指示身体废物的即将发生的排出。WO2005034717描述了一种指示在膀胱的壁之间的距离的超声设备。WO2008150592描述了一种可植入医疗设备(IMD)，其被配置为作为用于记录尿液和/或粪便排泄事件的自动排泄日记而操作。US6213949描述了一种用于通过用超声束顺序地扫描膀胱来估计膀胱中的流体的量的系统，该超声束将膀胱分成多个横向平面。US20060276707描述了一种经由多频电磁波分析来监测膀胱中的尿液水平的方法。US5341127描述了一种尿床警报器，其感测尿液的存在并激活低频振动警报器。WO1999062402描述了用于监测患者的膀胱尿液膨胀水平的系统。因此，本专利技术的目的是解决现有技术的至少一个问题。本专利技术的另一目的是提供一种用于检测即将来临的排泄可能性(即膀胱排空)的非侵入性技术。本专利技术的另一目的是警告尿失禁患者即将来临的排泄可能性。专利技术概述根据本专利技术的第一方面，提供了一种经由计算机系统来估计膀胱状态的计算机实现的方法，计算机系统包括：与被配置为从膀胱获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中所述方法包括：(i)数据处理器接收来自数据存储器的状态映射数据；(ii)数据处理器接收来自膀胱监测器的实时膀胱数据(其中适当地，实时膀胱数据随变化的膀胱尿液含量而可辨别地改变)；以及(iii)数据处理器基于实时膀胱数据来生成实时膀胱状态(适当地指示即将来临的排泄的可能性)；其中：状态映射数据对(膀胱特定的)预测模型编码，膀胱的内容物可通过该预测模型根据实时膀胱数据被估计，从而便于实时膀胱数据到膀胱状态的映射；以及生成实时膀胱状态包括数据处理器通过参考状态映射数据来将实时膀胱数据与膀胱状态相关联。根据本专利技术的另一方面，提供了一种膀胱状态估计系统(适当地，用于在如本文定义的估计膀胱状态的计算机实现的方法中使用的装置)，系统包括：与可操作来从膀胱获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中：该数据处理器可操作来：从数据存储器接收状态映射数据并从膀胱监测器接收实时膀胱数据；基于实时膀胱数据来生成实时膀胱状态；其中：状态映射数据对(膀胱特定的)预测模型编码，膀胱内容物可通过该预测模型根据实时膀胱数据被估计，从而便于实时膀胱数据到膀胱状态的映射；以及数据处理器通过参考状态映射数据将实时膀胱数据与膀胱状态相关联来生成实时膀胱状态。适当地，实时膀胱数据包括来自膀胱和/或膀胱周围的相关介质的反射衰减信号。实时膀胱数据可以包括或被处理为包括信号段(即，通过对信号适当地分段)。适当地，实时膀胱数据然后可以利用从信号的不同段提取的某些特有特征与膀胱状态相关联。最适当地，膀胱状态估计系统和相关联的装置和方法包括状态映射数据发生器和/或状态映射数据细化器。最适当地，膀胱状态估计系统和相关联的装置和方法包括状态映射数据训练系统，其适当地通过参考与膀胱和/或机器学习算法有关的事件数据来适当地细化状态映射数据，以定制对于特定膀胱的状态映射数据。根据本专利技术的另一方面，提供了一种经由计算机系统提供排泄前警报的计算机实现的方法(或适当地，治疗在需要这种治疗的患者中的尿失禁的方法)，计算机系统包括：与从患者获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中该方法包括：(i)数据处理器接收来自数据存储器的状态映射数据；(ii)数据处理器接收来自膀胱监测器的实时膀胱数据(其中适当地，实时膀胱数据随变化的膀胱尿液含量而可辨别地改变)；(iii)数据处理器基于实时膀胱数据来生成实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经由计算机系统来估计膀胱状态的计算机实现的方法，所述计算机系统包括：与被配置为从膀胱获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中，所述方法包括：(i)所述数据处理器接收来自所述数据存储器的状态映射数据；(ii)所述数据处理器接收来自所述膀胱监测器的实时膀胱数据(其中适当地，所述实时膀胱数据随变化的膀胱尿液含量而可辨别地改变)；以及(iii)所述数据处理器基于所述实时膀胱数据来生成实时膀胱状态(适当地指示即将来临的排泄的可能性)；其中：所述状态映射数据对预测模型编码，所述膀胱的内容物能够通过所述预测模型从所述实时膀胱数据被估计，从而便于实时膀胱数据到膀胱状态的映射；以及生成所述实时膀胱状态包括所述数据处理器通过参考所述状态映射数据来将所述实时膀胱数据与膀胱状态相关联。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.27 GB 1513208.71.一种经由计算机系统来估计膀胱状态的计算机实现的方法，所述计算机系统包括：与被配置为从膀胱获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中，所述方法包括：(i)所述数据处理器接收来自所述数据存储器的状态映射数据；(ii)所述数据处理器接收来自所述膀胱监测器的实时膀胱数据(其中适当地，所述实时膀胱数据随变化的膀胱尿液含量而可辨别地改变)；以及(iii)所述数据处理器基于所述实时膀胱数据来生成实时膀胱状态(适当地指示即将来临的排泄的可能性)；其中：所述状态映射数据对预测模型编码，所述膀胱的内容物能够通过所述预测模型从所述实时膀胱数据被估计，从而便于实时膀胱数据到膀胱状态的映射；以及生成所述实时膀胱状态包括所述数据处理器通过参考所述状态映射数据来将所述实时膀胱数据与膀胱状态相关联。2.一种膀胱状态估计系统，所述系统包括：与可操作来从膀胱获取实时膀胱数据的膀胱监测器进行有线和/或无线通信的数据处理器，和包括状态映射数据的数据存储器；其中：所述数据处理器可操作来：接收来自所述数据存储器的状态映射数据并接收来自所述膀胱监测器的实时膀胱数据；基于所述实时膀胱数据来生成实时膀胱状态；其中：所述状态映射数据对预测模型编码，所述膀胱的内容物能够通过所述预测模型从所述实时膀胱数据被估计，从而便于实时膀胱数据到膀胱状态的映射；以及所述数据处理器通过参考所述状态映射数据将所述实时膀胱数据与膀胱状态相关联来生成所述实时膀胱状态。3.一种提供排泄前警报的计算机实现的方法，所述方法包括：i)如权利要求1中所述的估计膀胱状态，以及ii)权利要求1的数据处理器确定所述膀胱状态是否满足一个或更多个预定的排泄前触发标准(例如>3/4充盈)，以及：a.如果是，则触发排泄前警报事件；或b.如果否，则重复步骤(i)和(ii)；其中，所述排泄前警报事件包括所述数据处理器产生唯一的输出信号。4.一种排泄前警报系统，其包括权利要求2所述的膀胱状态估计系统，其中权利要求2所述的数据处理器另外可操作来：确定所述膀胱状态是否满足一个或更多个预定的排泄前触发标准(例如>3/4充盈)，以及：i.如果是，则触发排泄前警报事件；或ii.如果否，则继续接收实时膀胱数据，生成实时膀胱状态，并确定所述膀胱状态是否满足一个或更多个预定的排泄前触发标准；其中，所述排泄前警报事件涉及所述数据处理器产生可选地由与所述数据处理器有线或无线通信的辅助设备接收和使用的唯一的输出信号。5.一种根据权利要求3所述的排泄前警报系统，用于在尿失禁的治疗中使用。6.根据任一前述权利要求所述的方法或系统，其中，所述状态映射数据包括定制用于特定的人的属性的一般状态映射数据，所述属性适当地至少包括人的年龄、性别和体重指数(BMI)。7.根据权利要求6所述的方法或系统，其中，所述状态映射数据包括通过机器学习得到的细化或定制的状态映射数据。8.一种经由计算机系统产生和/或细化状态映射数据的计算机实现的方法，所述计算机系统包括：数据处理器，其与下列部件进行有线和/或无线通信：膀胱监测器，其被配置为从患者获取实时膀胱数据；膀胱相关事件数据收集设施，其被配置为手动地和/或自动地从患者收集事件数据；以及数据存储器，用于存储带时间戳的实时膀胱数据、带时间戳的膀胱相关事件数据以及状态映射数据；所述方法包括：(i)所述数据处理器接收来自所述膀胱监测器的实时膀胱数据(其中适当地，所述实时膀胱数据随变化的膀胱-尿液含量而可辨别地改变)；(ii)在所述数据存储器中存储所述实时膀胱数据与指示所述数据何时被获得的相关联的时间戳；(iii)所述数据处理器接收膀胱相关事件数据(可选地来自所述膀胱监测器本身或外部设备)；(iv)在所述数据存储器中存储所述膀胱相关事件数据与指示所述数据何时被获得的相关联的时间戳；(v)识别在所述带时间戳的实时膀胱数据和所述带时间戳的膀胱相关事件数据之间的任何关系；以及在关系被识别出的场合，基于所述关系将所述实时膀胱数据与膀胱状态(适当地指示即将来临的排泄的可能性)相关联；(vi)基于在膀胱数据和膀胱状态之间的任何相关性来产生和/或细化状态映射数据(例如训练所述数据)；(vii)可选地重复(...

【专利技术属性】
技术研发人员：达伦·威廉姆·安塞尔，卡罗琳·桑德斯，彼得·莱瑟，卡亚·库鲁，马赫迪·阿米纳，
申请(专利权)人：中央兰开夏大学，
类型：发明
国别省市：英国,GB