CN116831547B - 一种经阴道腹内压测压装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种经阴道腹内压测压装置及其使用方法，所述经阴道腹内压测压装置包括MCU(微控制单元)、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块均固定在所述MCU上，所述MCU分别与所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块连接，所述压力传感器位于所述阴道内，用于采集腹内压力信号并将采集的压力信号反馈给所述MCU，所述MCU用于压力信号的采集控制和数据处理，并将处理后的压力数据通过所述蓝牙发送模块发送至终端，能够用于间接测量封闭的腹腔压力，是一种无创的测压设备，结构小巧，使用便捷，舒适度更高，填补国内在经阴道腹内压测压相关装置、仪器或设备方面研制的空白。

Description

一种经阴道腹内压测压装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种经阴道腹内压测压装置及其使用方法，属于医疗器械领域。

背景技术

在临床上进行生理压力的监测的情况也有很多，比如颅内压测定、血管内压、胃肠道内压力、尿道、膀胱内压、直肠测压等等。生理压力测量系统通常采用机电换能器，将压力转换为可以处理、显示和存储的电信号。基于微机电系统(MEMS)的生理压力监测传感器与无线遥测技术结合使用，将在体内采集的压力数据传输到位于外部位置的接收器(Tan，2009)。它一般包括植入的传感器和外部接收器。完全植入式压力传感器仅用于监测充满液体的环境中的压力，如血管应用，不适用于测量体腔，如阴道或直肠。

腹腔是一个完美的封闭系统，对于正常人群，盆腹动力学似乎比较抽象，因为我们无法直接进行持续的、动态的、无创的腹内压监测，然而，我们可以对腹内压进行间接测量，比如通过膀胱、直肠，甚至阴道，从而来间接反应腹内压的变化情况。目前可用于间接测量腹内压的方法有：

传感器尖端导管：它的传感器位于导管尖端，可以直接放置在需要监测的生理位置，它的传感敏感而准确(Stoker，2004)，但是，它需要一个充满液体的环境，而且，传感器尖端导管的位置和方向可以极大地改变压力读数(Holt,1990；Perucchini,2002)，因此，它一般应用于膀胱内，且膀胱内液体量也需要较严格的控制，可用于尿动力学检查。但因其有创，且一般有线连接，不适合在日常活动中进行IAP监测。

流体耦合传感器：流体耦合传感器利用不可压缩的流体，如生理盐水，将压力从测量的生理位置传输到一个位于外部位置的传感器。它可以实现在非充满液体环境下监测，如阴道或直肠。由于传感器与压力源的距离，传输压力信号的流体填充管会对测量精度产生重大影响(Hunziker 1987；Hundley，2006)。此外，这些系统的阻尼和共振效应取决于组件特性，如连接传感器到测量地点的油管的长度、直径和刚度(Stoker 2004)。其他因素，如管道中的气泡可能导致错误的压力测量(Malbrain 2009)。它可应用于尿动力学检查。但是，由于对压力快速变化时的动态响应率差(Johnson等2009)，它一般更适合于在静态条件下测量IAP。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种经阴道腹内压测压装置及其使用方法，能够用于间接测量封闭的腹腔压力，是一种无创的测压设备，结构小巧，使用便捷舒适度更高，可以通过阴道间接测量腹腔内压力，人们从事日常生活、体育活动时腹内压会随时发生变化，该装置放置于阴道内，可以实时监测腹内压的动态变化。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

本发明第一方面提供了一种经阴道腹内压测压装置，包括MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块均固定在所述MCU上，所述MCU分别与所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块连接，所述压力传感器位于所述阴道内，用于采集腹内压力信号并将采集的压力信号反馈给所述MCU，所述MCU用于压力信号的采集控制和数据处理，并将处理后的压力数据通过所述蓝牙发送模块发送至终端。

进一步的，所述MCU和蓝牙发射模块集成为传输控制模块。

进一步的，所述压力传感器为BMP280传感器。

进一步的，所述纽扣电池模块包括电池座和安装在所述电池座上的电池，所述电池座固定安装在所述MCU上，所述经阴道腹内压测压装置的长×宽×高尺寸为22mm×18mm×8mm。

进一步的，所述蓝牙发射模块将压力信号发送至终端上进行显示，所述终端包括蓝牙接收模块，所述蓝牙发射模块和蓝牙接收模块之间为蓝牙信号连接。

进一步的，所述MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块均固定在所述外套内，所述外套内填充有气体，所述外套在充气后形成为一个截面为环形且从上至下直径逐渐减小的手柄状结构。

进一步的，所述外套的顶部还形成有开口，所述开口与所述纽扣电池模块相对，所述开口用于更换所述纽扣电池模块内的电池。

进一步的，所述外套内分隔形成有两个腔体，两个所述腔体内分别设有一套所述的MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，每个所述腔体的顶部均设有一个开口，所述开口与位于对应腔体内的纽扣电池模块相对，开口用于更换所述纽扣电池模块内的电池。

进一步的，所述外套的外侧还设有环形的固定支架。

本发明另一方面还提供了一种所述经阴道腹内压测压装置的使用方法，基于所述的经阴道腹内压测压装置，其特征在于，包括步骤：

采用推送装置将所述经阴道腹内压测压装置推送至阴道内；

嘱患者做咳嗽或者排便动作，同时记录压力变化曲线。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

经阴道腹内压测压装置包括MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，所述MCU分别与所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块连接。能够用于间接测量封闭的腹腔压力，是一种无创的测压设备，结构小巧，使用便捷，舒适度更高，填补国内在经阴道进行腹内压测压相关装置、仪器或设备方面研制的空白。

时间响应快，测量精度高，能够准确测量阴道压力变化。

现有的尿动力学检查是监测到腹内压的金标准，它可以测量到动态变化的腹内压，比如，在检查过程中嘱患者咳嗽或排便(vasaval)动作，可以监测到腹内压的变化。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明提供的经阴道腹内压测压装置一实施例的结构框图；

图2是MCU与所述压力传感器之间的电路连接图；

图3是经阴道腹内压测压装置的结构示意图；

图4是经阴道腹内压测压装置体外测试压力变化曲线图；

图5是经阴道腹内压测压装置体内测试压力变化曲线图；

图6是经阴道腹内压测压装置包括外套的第一实施方式的结构示意图；

图7是图6的剖视图；

图8是图6的俯视图；

图9经阴道腹内压测压装置包括外套的第二实施方式的结构示意图；

图10是图9的俯视图；

图11是经阴道腹内压测压装置包括有外套的环绕有固定支架的结构示意图；

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明的实施例提供连的经阴道腹内压测压装置包括MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，所述MCU分别与所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块连接。所述能够用于间接测量封闭的腹腔压力，是一种无创的测压设备，结构小巧，使用便捷，舒适度更高，填补国内在经阴道进行腹内压测压相关装置、仪器或设备方面研制的空白。

如图1和图3所示，本发明的实施例提供了一种经阴道腹内压测压装置，包括MCU1、压力传感器2、蓝牙发射模块3和纽扣电池模块4，所述压力传感器2、蓝牙发射模块3和纽扣电池模块4均固定在所述MCU1上，所述MCU1分别与所述压力传感器2、蓝牙发射模块3和纽扣电池模块4连接，所述压力传感器2位于所述阴道内，用于采集腹内压力信号并将采集的压力信号反馈给所述MCU1，所述MCU1用于压力信号的采集控制和数据处理，并将处理后的压力数据通过所述蓝牙发送模块3发送至终端。

所述经阴道腹内压测压装置，能够用于间接测量封闭的腹腔压力，是一种无创的测压设备，结构小巧，使用便捷，舒适度更高，填补国内在经阴道腹内压测压相关装置、仪器或设备方面研制的空白。

优选，所述MCU1和蓝牙发射模块3集成为传输控制模块。传输控制模块可直接购买获得，它需具备MCU功能、蓝牙传输功能和UART(通用异步收发)传输功能，且应具备尽量小巧精致的外形，以实现该装置的小型化。可参考SEEED Studio公司的XIAO BLE SENSE模块。

优选，所述压力传感器2为BMP280传感器。BMP280通过购买获得，所述BMP280传感器精度高、功耗低的数字气压传感器，相对精度为±0.12hPa(相当于±1米)，可同时进行压力和温度测量。

所述纽扣电池模块4连接包括电池座和安装在所述电池座上的电池，所述电池座固定安装在所述MCU1上。优选所述纽扣电池模块4的型号为CR1220型号。

如图2及表1所示，所述MCU1与压力传感2器之间通过四根线连接，具体的如表1所示，所述MCU的3V3端与所述压力传感器2的VCC端电连接，所述MCU的GND端与所述压力传感器2的GND端电连接，所述MCU1的SDA端和所述压力传感器的SDI端电连接，所述MCU1的SCL端与所述压力传感器的SCK电连接。连接后，MCU1可通过I2C协议实现对压力传感器2的压力信号的采集控制，并通过数据处理后经UART协议传输到蓝牙模块，然后发送到终端。

在软件开发平台Arduino IDE上进行编程实现对压力数据和温度数据的采集和传输。通过修改开发例程的程序代码(主要为压力传感器的采样模式和参数设置)并将之下载到MCU中，即可控制压力传感器进行压力和温度的数据采集。控制平台参数如下：

经阴道腹内压测压装置的软件开发平台为Arduino IDE 2.0.3；

压力传感器与MCU之间采用I2C协议传输；

MCU与蓝牙发射模块之间采用UART协议传输；

MCU软件为在开发例程里进行修改程序代码得到；

压力传感器2采样模式及参数设置：采样模式：Normal(正常模式)；压力过采样倍数：SAMPLING_X16(16倍)；滤波：设置：FILTER_OFF(不滤波)；闲置时间：STANDBY_MS_1(1ms)；

最终压力测试数据通过蓝牙发射模块以无线方式发出，由接收端(如手机中蓝牙接收模块)接收数据，并处理得到压力曲线。

表1为传输控制模块(以XIAO BLE SENSE为例)与压力传感器连线对应关系

所述蓝牙发射模块3将信号发送至终端上进行显示，所述终端上包括蓝牙接收模块，所述蓝牙发射模块和蓝牙接收模块3之间为蓝牙信号连接。

所述终端为优选为手机移动终端。

所述纽扣电池模块4和压力传感器2均固定在所述MCU1上，并与所述MCU1电连接，所述经阴道腹内压测压装置的长×宽×高尺寸为22mm×18mm×8mm。采用本发明提供的经阴道腹内压测压装置机构小巧，测量精度高，舒适度高。

实验效果方面：

采用本实施例1提供的经阴道腹内压测压装置，在体外和阴道内均已测试，能够较便捷的、动态的、无创的监测压力的变化。体外测试是将测压装置模块置于一个充气的密封的保鲜袋中，用手突然拍打表面，得到的测试数据结果如下图4所示；

将该测试装置放在橡胶手套中，如下图5所示，将此充气手套放置于阴道后穹窿，嘱患者做咳嗽和Vasaval动作，阴道压力测试曲线如下：Z1和Z2是受试者咳嗽动作引起的压力变化曲线；Z3是受试者做Vasaval动作(用力排大便的动作)引起的压力变化，但同时也因增加了腹压，该装置被慢慢挤出阴道外，整个过程符合压力的实际情况；可见，该装置反应灵敏，压力分辨率小于1Pa，测量精度高，测量结果符合预期，能够准确反应阴道内压力变化趋势。

如图6至图11所示，作为另一种实施方式，所述经阴道腹内压测压装置还包括外套，MCU1、压力传感器2、蓝牙发射模块3和纽扣电池模块4固定在所述外套10内，所述外套10内填充有气体。

所述外套10优选为硅胶外套。所述外套10在充气后形成为一个截面为环形且从上至下直径逐渐减小的手柄状结构，所述结构在插入至阴道内部时能够提高舒适度。

所述外套10的顶部还形成有开口20，所述开口20处设有密封盖(图中未示出)，所述密封盖也优选为硅胶外套制成，所述开口20与所述纽扣电池模块相对，所述开口20用于更换所述纽扣电池模块内的电池。当需要更换所述电池时，打开所述密封盖20，将电池取出更换，更换完后，盖上密封盖密封，向所述外套1内充气，然后再插入阴道内进行试验。

作为本发明的一种实施方式，如图6至图8所示，所述经阴道腹内压测压装置为单腔测压装置，外套10仅包括一个腔体，外套10的长度和形态与阴道相适配。

作为第二种实施方式，如图9和图10所示，所述经阴道腹内压测压装置为双腔测压装置，所述外套10内形成有两个隔开的腔体，两个所述腔体内分别设有一个经阴道腹内压测压装置40。每个所述腔体的顶部均设有一个开口20，所述开口20与位于对应腔体内的纽扣电池模块相对，开口用于更换所述纽扣电池模块内的电池。两个腔体会标注前、后，根据标注位点选择方向进行阴道内放置，分别测量前盆腔、后盆腔方向所对应的腹内压的变化情况。

如图11所示，进一步的，所述外套的外侧还设有环形的固定支架50。所述固定支架类似子宫托的硅胶，在放置到阴道之前是合拢的，放到阴道内后自动打开，就像雨伞，可以合拢和打开，随着装置的置入过程，打开的过程是自动的，它的目的是为了能够让该装置更牢固的留在阴道内，而不掉下来。

本发明还提供了一种所述经阴道腹内压测压装置的使用方法，基于所述的经阴道腹内压测压装置，包括步骤：

采用推送装置将所述经阴道腹内压测压装置推送至阴道内；

嘱患者做咳嗽或者排便动作，同时记录压力变化曲线。

所述涉及类似阴道卫生棉条类的推进装置和推进办法推送至阴道内，当测试完毕后，通过底部的拉绳将测压设备从阴道内拉出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种经阴道腹内压测压装置，其特征在于，装置高度集成化，包括MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块均固定在所述MCU上，所述MCU分别与所述压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块连接，所述压力传感器位于所述阴道内，用于采集腹内压力信号并将采集的压力信号反馈给所述MCU，所述MCU用于压力信号的采集控制和数据处理，并将处理后的压力数据通过所述蓝牙发射模块发送至终端，所述MCU与压力传感器之间通过四根线连接，所述MCU的3V3端与所述压力传感器的VCC端电连接，所述MCU的GND端与所述压力传感器的GND端电连接，所述MCU的SDA端和所述压力传感器的SDI端电连接，所述MCU的SCL端与所述压力传感器的SCK电连接，连接后，MCU可通过I2C协议实现对压力传感器的压力信号的采集控制，并通过数据处理后经UART协议传输到蓝牙模块，然后发送到终端，压力传感器采样模式及参数设置包括：采样模式设置为正常模式；压力过采样倍数设置为16倍；滤波设置为不滤波；闲置时间设置为1ms；最终压力测试数据通过蓝牙发射模块以无线方式发出，由接收端接收数据，并处理得到压力曲线；

还包括外套，所述MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块均固定在所述外套内，所述外套内填充有气体，所述外套在充气后形成为一个截面为环形且从上至下直径逐渐减小的手柄状结构；

在测试时，将所述外套放置于阴道内，顶端部分贴敷于阴道后穹窿处；

所述MCU和蓝牙发射模块集成为传输控制模块；

所述压力传感器为BMP280传感器，所述BMP280传感器为数字气压传感器，相对精度为±0.12hPa，同时进行压力和温度测量；

所述纽扣电池模块包括电池座和安装在所述电池座上的电池，所述外套的顶部还形成有开口，所述开口与所述纽扣电池模块相对，所述开口用于更换所述纽扣电池模块内的电池，所述电池座固定安装在所述MCU上，所述纽扣电池模块的型号为CR1220型号；

所述外套内分隔形成有两个腔体，两个所述腔体内分别设有一套所述的MCU、压力传感器、蓝牙发射模块和纽扣电池模块，每个所述腔体的顶部均设有一个开口，所述开口与位于对应腔体内的纽扣电池模块相对，开口用于更换所述纽扣电池模块内的电池，两个腔体标注前、后，根据标注位点选择方向进行阴道内放置，分别测量前盆腔、后盆腔方向所对应的腹内压的变化情况；

所述外套的外壳为硅胶材质，装置内设有环形的固定支架，固定支架部分表面也为硅胶材质，支架的作用为有助于该装置自动打开，即，该装置一般为合拢状态，随着置入阴道的过程，装置会自动打开，使用完毕后通过底部的拉绳将装置从阴道拉出，该装置的置入及取出过程简洁，可操作性好，可由受测试者自行完成，无需第二人参与；

装置形态及硅胶材质更符合人体阴道形态并提升舒适性，且有一定摩擦力，可以使装置更牢固的放置并贴合于阴道壁，而不脱落，从而确保装置测压的稳定性及准确性。

2.根据权利要求1所述的经阴道腹内压测压装置，其特征在于，所述经阴道腹内压测压装置的长×宽×高尺寸为22mm×18mm×8mm。

3.根据权利要求1所述的经阴道腹内压测压装置，其特征在于，所述蓝牙发射模块将压力信号发送至终端上进行显示，所述终端包括蓝牙接收模块，所述蓝牙发射模块和蓝牙接收模块之间为蓝牙信号连接。