CN115326160A - 一种出血量的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种出血量的监测方法，用于可监测出血量产褥垫。本发明以第一柔性电极层上的印刷电极为行、第二柔性电极层的印刷电极为列进行阵列排布，确定第i行、第j列的产褥垫测量点；利用测量点的设计，接通电源后得到与测量点的相关电压信息V_ij、液体渗入百分比M_ij，再经过数据拟合，得到测量点所在组的面积A，最后经由液体扩散模型输出体积V，从而得到产褥垫上的出血量信息，方便医护人员进行下一步的治疗措施。本发明的检测方法能够精准的检测手术过程中产妇的出血量，且不产生刺痛感，具有推广价值。

Description

一种出血量的监测方法

技术领域

本发明涉及医疗护理装备技术领域，涉及到一种可监测出血量产褥垫的出血量监测方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展与人们生活水平的不断提高，人们越来越多的偏向智能化发展，尤其是在医学卫生领域，产妇在分娩生产后，医护人员需要准确的掌握产妇产后出血量，出血量的评估方法很多，最简便易行的就是目测法，但是目测法需要依靠医护人员经验，因为每个人的经验差别很大，目测出血量经常会出现较大误差。研究者更多的往血量可监测方向发展。专利号为CN113049638A的专利文件公开了一种液体含量的测量装置、系统及护理用品，通过在纸尿裤或产褥垫等护理用品上布置多个阻抗测量单元，当护理用品湿度发生变化时，阻抗测量单元的电阻值减小，进而可推算出当前护理用品中的液体含量，该方法在需要在护理用品上布置多个传感器，但该方法使用传感器单独引线的方式进行，造成信号线数量过多，成本过高，并不具有实用性。

而且在进行测试时，多数产品需要对阻抗测试单元供电，产褥垫等护理用品被血液等浸湿时，会与测试电路形成导电回路，人体会产生刺痛感，产品安全性难以保证。

鉴于此，我们设计了一种最大供电2.5V、最大电流25uA的可监测系统，能够精准的检测手术过程中产妇的出血量，且不产生刺痛感。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种出血量的监测方法，具有精准高效的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明公开了一种出血量的监测方法，用于可监测出血量的产褥垫，包括以下步骤：

步骤1、所述产褥垫布设有测量点，将产褥垫的电源接通，滴入液体、模拟液体下渗；

所述产褥垫包括吸水层，所述吸水层的两侧分别设有第一柔性电极层、第二柔性电极层；所述第一柔性电极层和第二柔性电极层上均包括平行设置的印刷电极；第一柔性电极层上的印刷电极和第二柔性电极层的印刷电极呈纵横交叉设置；所述第一柔性电极层和第二柔性电极层上连接有导线，导线与电源电性连接；以第一柔性电极层上的印刷电极为行、第二柔性电极层的印刷电极为列进行阵列排布，记录第i行、第j列的产褥垫测量点；

步骤2、对产褥垫进行扫描，收集得到测量点的电压V_ij，并将电压信息转换为液体渗入百分比M_ij，所述液体渗入百分比M_ij满足以下公式：

M_ij＝100％为液体100％渗入，M_ij＝0％为液体无渗入；

步骤3、根据液体渗入百分比M_ij，并按照液体渗入测量点集合成若干数量的组确定浸润区域，并记录组的开始时间T_start、浸润时间t；

所述浸润时间t＝clock-T_start，clock为与产褥垫电性连接的单片机时钟；

步骤4、对液体渗入区域的各组数据进行等效拟合，估算组的权重面积A_k：

令，同一柔性电极层印刷电极之前的间距(Δx，Δy)，则每个测量点代表面积为ΔA＝ΔxΔy，则计算组的面积A_k为：

A_k＝∑_ijM_ijΔxΔyδ_ij

k∈[1，2，3，...]i∈[1，2，…，m]j∈[1，2，…，n]

步骤5、将步骤3的浸润时间t、步骤4的组的权重面积A_k，代入液体扩散模型中，输出体积V；

重复步骤2-5。

其中，步骤5所述的液体扩散模型为：

V＝Σ_kV_k

其中，A_k为组的权重面积；

V是总液体体积，V_k是第k组液体体积；

a，b是数学拟合结果，无具体物理意义；

t_k是一个组的浸润时间；

t_d是扩散时间常数，t_e是蒸发时间常数。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述吸水层材质为吸水性树脂。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述印刷电极为丝网印刷导电油墨，且导电油墨为铜箔、银浆、碳浆材料中的一种。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，同一柔性电极层的相邻所述印刷电极间距为45-65mm。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案，所述测量点的电压V_ij范围为0-2.5V。

本发明的有益效果是：

与现有技术相比，本发明的利用测量点的设计，接通电源后得到与测量点的相关电压信息、液体渗入百分比，再经过数据拟合，得到测量点所在组的面积，最后经由液体扩散模型输出体积，从而得到产褥垫上的出血量信息，方便医护人员进行下一步的治疗措施。本发明的检测方法能够精准的检测手术过程中产妇的出血量，且不产生刺痛感，具有推广价值。

附图说明

图1为本发明步骤流程图；

图2为本发明产褥垫结构示意图；

图3为第一柔性电极层和第二柔性电极层连接结构示意图；

图4为液体扩散模型拟合图；

图5为液体扩散模型测量体积与实际测试体积对比图。

图中，12-第一柔性电极层；13-吸水层；14-第二柔性电极层；2-印刷电极；3-导线。

具体实施方式

以下结合具体实施例来进一步说明本发明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-3所示，一种出血量的监测方法，包括以下步骤：

步骤1、所述产褥垫布设有测量点，将产褥垫的电源接通，滴入液体；

所述产褥垫包括吸水层13，所述吸水层13的两侧分别设有第一柔性电极层12、第二柔性电极层14；所述第一柔性电极层12和第二柔性电极层14上均包括平行设置的印刷电极2；第一柔性电极层12上的印刷电极2和第二柔性电极层14的印刷电极2呈纵横交叉设置；所述第一柔性电极层12和第二柔性电极层14上连接有导线3，导线3与电源电性连接；以第一柔性电极层12上的印刷电极2为行、第二柔性电极层14的印刷电极2为列进行阵列排布，记录第i行、第j列的产褥垫测量点；

步骤2、对产褥垫进行扫描，收集得到测量点的电压V_ij，并将电压信息转换为液体渗入百分比M_ij，所述液体渗入百分比M_ij满足以下公式：

M_ij＝100％为液体100％渗入，M_ij＝0％为液体无渗入；

步骤3、根据液体渗入百分比M_ij，并将相邻液体渗入测量点集合成若干数量的组、确定浸润区域，并记录组的开始时间T_start、计算出浸润时间t；

所述浸润时间t＝clock-T_start，clock为与产褥垫电性连接的单片机时钟所记录的当下时间；

步骤4、对液体渗入区域的各组数据进行等效拟合，估算组的权重面积A_k：

令，同一柔性电极层印刷电极2之前的间距(Δx，Δy)，则每个测量点所代表的表面积为ΔA＝ΔxΔy，则计算组的权重面积A_k为：

A_k＝∑_ijM_ijΔxΔyδ_ij

k∈[1，2，3，…]i∈[1，2，…，m]j∈[1，2，…，n]

M_ij是M_mxn中的第i行、第j列的产褥垫测量点，m，n分别代表第一柔性电极层12、第二柔性电极层14上的电极个数，本实施例中m＝8，n＝8。

步骤5、将步骤3的浸润时间t、步骤4的组的权重面积A_k，代入液体扩散模型中，输出体积V；

重复步骤2-5。

其中，步骤5所述的液体扩散模型为：

V＝Σ_kV_k

其中，A_k为组的权重面积；

V是总液体体积，V_k是第k组液体体积；

a，b是数学拟合结果，无具体物理意义；

t_k是一个组的浸润时间；

t_d是拟合扩散时间常数，t_e是拟合蒸发时间常数。

具体的，本实施例的V_max为2.5V，当V_ij＝2.5V时，所述测量点无液体渗入；当V_ij＝0V时，所述测量点被液体完全渗入。

进一步的，步骤3中，所述浸润时间t＝clock-T_start，clock为与产褥垫电性连接的单片机时钟，T_start为开始时间：当产褥垫上无液体时，计时器不记录时间，即，T_start＝clock，从而浸润时间t＝0。本实施例中，为去除噪音的影响，在M_ij＝10％时，计时器开始计时，即，T_start≠clock。再进一步的，根据液体渗入百分比M_ij，并将液体渗入测量点集合成若干数量的组、确定浸润区域，具体的分组规则要求如下：

1.如果一个测量点(i,j)有液体(M_ij>0.1)时，但未被分组时，则检测该测量点(i,j)周围是否有液体：若无，则建立一个组，记录该组的浸润时间t；若有，则将该测量点划为周围测量点的组；若周围有多个组，则合并所有组，浸润时间t为最长浸润时间。

2.测量点(i,j)有液体有分组时，更新M_ij；

3.测量点(i,j)无液体(M_ij≤0.1)，继续下一个点。

由于产褥垫的厚度远小于长和宽，所以等效上产褥垫就可以看成一个二维的平面。少量液体(1～2ml)滴入后，可以极快速的渗穿吸水层13，导致滴入点区域过饱和(M_ij>100％)，在过饱和的压力下向周围横向渗透，形成一块湿润区域，也就是一个组。而且在这个过程中，厚度方向在湿润条件下是完全渗透的。本实施例中，产褥垫的厚度为0.85～1mm，浸润后也是0.85～1mm。

再进一步的，本实施例吸水层13的克重为176g/m²，且步骤5所述的液体扩散模型为：

V＝Σ_kV_k

其中，A_k为组的权重面积；

V是总液体体积，V_k是第k组液体体积；

a，b是数学拟合结果，无具体物理意义；

t_k是一个组的浸润时间；

t_d是拟合扩散时间常数，t_e是拟合蒸发时间常数。

上式中，a受到吸水层13的厚度影响，吸水层13越厚，单位面积的克重也越大，公式中的a也就越大；aV^b是指吸水层饱满后的液体最大含量。在实际应用过程中，吸水层13在吸水过程中会略微变厚，但未增加单位面积的吸水材料，所以不对公式中aV^b产生影响，即系数a在同一类型的产褥垫条件下不会发生改变。

一般的实际应用过程中，液体扩散有三个过程，依次为：快速扩散(0～30s)、慢速扩散(1～30min)、蒸发(≥30～40min)，可以用A(t)＝aV^bα(t)β(t)来反映液体扩散：

α(t)为浸润激励函数，是一个0～1随时间变化而递增的函数，增加速度为液体扩散速度，在本案例中是α(t)为

用来反映液体扩散速率；

β(t)为蒸发激励函数，是一个1～0随时间变化递减的函数，降低速度为液体蒸发速度，在本案例中β(t)是

来，用来反映液体蒸发速率。

aV^b为体积V的液体时的最大浸润面积。

本发明的液体扩散模型能够较完整的反映液体扩散过程，再利用步骤3的浸润时间t、步骤4的组的面积A_k，代入液体扩散模型中，即可以输出血液渗透体积V。

进一步的，所述吸水层13材质为吸水性树脂，吸水性树脂是一种新型功能高分子材料，具有很好的吸水功能，可以加快血液等的渗透。再进一步的，所述印刷电极2为丝网印刷导电油墨，且导电油墨为铜箔、银浆、碳浆材料中的一种，保证良好的导电性。

更进一步的，同一柔性电极层的相邻所述印刷电极2间距为45mm，能够较为精确的反馈体积V。

如图4所示，参考标准GB/T 8939-2018，以标准合成液作为血液等价液体进行模拟测试，并且以每分钟3mL的速率、测量间隔1分钟进行滴液，确定液体扩散模型，图4为液体扩散模型拟合图，得到液体扩散模型满足以下公式：

接通电源，对产褥垫进行扫描测试后，经由浸润时间t、组的面积A_k，代入液体扩散模型中，输出体积V，并将液体扩散模型测量体积与实际测试体积进行对比，得到图5的对比结果。图5为液体扩散模型测量体积与实际测试体积对比图，由对比信息可知，其液体测量误差为40mL。

实施例二

与上述实施例一不同的是，同一柔性电极层的相邻所述印刷电极2间距为55mm，其他与实施例一相同。

实施例三

与上述实施例一不同的是，同一柔性电极层的相邻所述印刷电极2间距为65mm，其他与实施例一相同。

实施例四

与上述实施例一不同的是，其中一柔性电极层的相邻所述印刷电极2间距为65mm，另一柔性电极层的相邻所述印刷电极2间距为45mm，进而形成长方形单位面积，其他与实施例三相同。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种出血量的监测方法，用于可监测出血量的产褥垫，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、所述产褥垫布设有测量点，将产褥垫的电源接通，滴入液体；

所述产褥垫包括吸水层(13)，所述吸水层(13)的两侧分别设有第一柔性电极层(12)、第二柔性电极层(14)；所述第一柔性电极层(12)和第二柔性电极层(14)上均包括平行设置的印刷电极(2)；第一柔性电极层(12)上的印刷电极(2)和第二柔性电极层(14)的印刷电极(2)呈纵横交叉设置；所述第一柔性电极层(12)和第二柔性电极层(14)上连接有导线(3)，导线(3)与电源电性连接；以第一柔性电极层(12)上的印刷电极(2)为行、第二柔性电极层(14)的印刷电极(2)为列进行阵列排布，记录第i行、第j列的产褥垫测量点；

步骤2、对产褥垫进行扫描，收集得到测量点的电压V_ij，并将电压信息转换为液体渗入百分比M_ij，所述液体渗入百分比M_ij满足以下公式：

M_ij＝100％为液体100％渗入，M_ij＝0％为液体无渗入；

步骤3、根据液体渗入百分比M_ij，并将相邻液体渗入测量点集合成若干数量的组、确定浸润区域，并记录组的开始时间T_start、计算出浸润时间t；

所述浸润时间t＝clock-T_start，clock为与产褥垫电性连接的单片机时钟所记录的当下时间；

步骤4、对液体渗入区域的各组数据进行等效拟合，估算组的权重面积A_k：

令，同一柔性电极层印刷电极(2)之前的间距(Δx，Δy)，则每个测量点代表面积为ΔA＝ΔxΔy，则计算组的权重面积A_k为：

k∈[1，2，3，...] i∈[1，2，...，m] j∈[1，2，...，n]

步骤5、将步骤3的浸润时间t、步骤4的组的权重面积A_k，代入液体扩散模型中，输出体积V；

重复步骤2-5。

其中，步骤5所述的液体扩散模型为：

V＝∑_kV_k

其中，A_k为组的权重面积；

V是总液体体积，V_k是第k组液体体积；

a,b是数学拟合结果，无具体物理意义；

t_k是一个组的浸润时间；

t_d是拟合扩散时间常数，t_e是拟合蒸发时间常数。

2.根据权利要求1所述的一种出血量的监测方法，其特征在于，所述吸水层(13)材质为吸水性树脂。

3.根据权利要求1所述的一种出血量的监测方法，其特征在于，所述印刷电极(2)为丝网印刷导电油墨，且导电油墨为铜箔、银浆、碳浆材料中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种出血量的监测方法，其特征在于，同一柔性电极层的相邻所述印刷电极(2)间距为45-65mm。

5.根据权利要求1所述的一种出血量的监测方法，其特征在于，所述测量点的电压V_ij范围为0-2.5V。

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