CN207979704U - 唾液检测探头和包括该探头的排卵期测定设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种用于测定排卵期的唾液检测探头，属于医疗卫生设备技术领域。该探头包括：贴设在口腔唾液表面的承载基部1和嵌设在承载基部1表面的感应电极片2。感应电极片2与口腔唾液接触构成物理电气回路，使得所述口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗。还包括通信线路3，其一端与感应电极片2电连接，另一端与接口4电连接，通信线路3用于通过所述接口4向感应电极片2输入激励交流信号源。本实用新型能够精确采集口腔唾液等效阻抗的模拟信号，进而为后续的信号处理和计算提供了准确的信号源，为基于口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性确定排卵期的排卵期测定设备的实现提供了可能。

Description

唾液检测探头和包括该探头的排卵期测定设备

技术领域

本实用新型涉及医疗卫生学技术领域，特别涉及一种用于测定排卵期的唾液检测探头和包括该探头的排卵期测定设备。

背景技术

监测排卵期是生殖医学研究如人工授精、体外授精和指导不孕症患者掌握受孕时机进行治疗的关键环节，对妇产科的临床和科研工作具有重要意义，同时也有利于实施定时妊娠实现优生优育和推广自然避孕。

现有技术中，临床监测女性排卵期主要有月经周期记录和排卵期计算、基础体温监测、宫颈粘液观察(羊齿结晶)、B超卵泡监测、尿液排卵试纸监测等几种方法。在实现本实用新型的过程中，发明人发现以上几种检测方法至少存在如下问题：

月经周期记录和排卵期计算往往不能准确地计算出排卵日期，尤其是对于月经周期不规律，下次月经来潮的日期不好预计的女性，必须求助于其他方法；基础体温曲线的长高只能回顾性指示有无排卵，不能预报排卵，而且受环境和身体状况的影响较大；子宫颈粘液物理性状的检查只是定性的估计，判断羊齿结晶达到峰值的时间有很大难度，多数情况下可以认为也是一个回顾性指标；B超的检查以及尿液雌激素的测定，虽能提供较为准确的排卵信息，但需要复杂昂贵的仪器设备，而且只能在医院进行。

由上述目前的发展现状来看，市场上还没有比较好的监测排卵方法。在实现本实用新型的过程中，发明人基于现有技术中仍在理论研究阶段的口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性与排卵规律具有一定的相关性的原理，为了实现该原理，需要一种能够准确探测口腔唾液阻抗特性、且操作简单、适用于家庭使用的探头。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够准确探测口腔唾液阻抗特性、且操作简单、适用于家庭使用的探头，进而有利于实现性能可靠、预测排卵准确率高、用户体验便捷、成本低廉、适于家庭使用的排卵期测定设备。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种用于测定排卵期的唾液检测探头，包括：承载基部、感应电极片、通信线路和接口；所述承载基部，用于贴设在口腔唾液表面；所述感应电极片，嵌设在所述承载基部的表面，所述感应电极片用于与口腔唾液接触构成物理电气回路，使得所述口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗；所述通信线路，其一端与所述感应电极片电连接，另一端与所述接口电连接，所述通信线路用于通过所述接口向所述感应电极片输入激励交流信号源。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述感应电极片(2)的形状为圆形；所述感应电极片的数量设置为两个，用于激励交流信号源的输入；两个所述感应电极片平行设置，且位于同一平面，以构成同一接触平面。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，所述承载基部的表面还嵌设有一接地电极片，所述接地电极片用于连接地线；两个所述感应电极片和一个所述接地电极片呈三角形排布，且嵌设在所述承载基部的弧形表面的中心位置。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，每片所述感应电极片的直径为6mm-10mm，

进一步，每片所述感应电极片的直径为7mm-9mm。

进一步，每片所述感应电极片的直径为8mm。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述感应电极片(2)采用不锈钢材质，优选的采用医用316不锈钢材质。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述承载基部 (1)中设有所述感应电极片的一端的端面形状为圆形或椭圆形，在所述圆形或椭圆形的下方设置有固定面，所述固定面沿所述圆形或椭圆形的下部边缘曲线延伸。

采用上述进一步的技术方案的有益效果为：固定面的设置便于唾液检测探头更加稳定的贴设在舌部表面，从而有利于信号采集的准确性。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述承载基部，还连接有呈条状的握持部，所述握持部中设置有用于容纳所述通信线路的容纳通道。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述通信线路采用屏蔽线缆；所述屏蔽线缆包括：绝缘层、屏蔽层、激励交流信号导线和屏蔽层接地导线；所述两路激励交流信号导线分别连接两个所述感应电极片；所述屏蔽层接地导线电连接所述接地电极片。

进一步，所述的用于测定排卵期的唾液检测探头，其中，所述承载基部采用医用POM材料；所述接口采用USB或者3.5mm音频接口。

根据本实用新型实施例的另一个方面，提供了一种排卵期测定设备，包括前所述的用于测定排卵期的唾液检测探头。

本实用新型实施例的有益效果在于，本实用新型提供的唾液检测探头能够精确采集口腔唾液等效阻抗的模拟信号，进而为后续的信号处理和计算提供了准确的信号源，为基于口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性确定排卵期的排卵期测定设备的实现提供了可能。

附图说明

图1是本实用新型提供的用于测定排卵期的唾液检测探头的整体结构示意图；

图2现有技术中电极阻抗测量中通常采用的电极的结构示意图；

图3现有技术中电极阻抗测量中通常采用的电极的电场域内电流密度分布图；

图4是本实用新型另一实施例中感应电极片的排布示意图；

图5是本实用新型另一实施例提供的用于测定排卵期的唾液检测探头的整体结构示意图。

1、承载基部，2、感应电极片，3、通信线路，4、接口，5、接地电极片， 6、握持部，7、固定面。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施例并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

为了使得公众能够更好的理解本实用新型，在对本实用新型提供的用于测定排卵期的唾液检测探头进行详细描述之前，首先介绍唾液离子检测判定排卵期的原理和现有技术中能够支持该原理实现的理论研究成果。

唾液离子检测判定排卵期的原理：生物组织的电特性是指在低于兴奋值的微弱交流电流通过时所表现出的导电特性和介电特性，它是生物机体和组织的重要电学性质。生物组织特性的研究在医学方面的应用具有简便无损伤、迅速和连续测量等特性，给疾病的诊断和治疗带来了新的辅助方法和手段。对生物体液(如唾液、血液、尿液、宫颈粘液)的电特性测量，也就从一个整体水平上反映了体液中组成成份和浓度的变化与体内激素的变化存在相关关系，特别是女性，由于体内激素周期性地变化，导致体液中的离子浓度呈现增加和减小的波动。因此，测量体液的电特性在一定程度上反映了体内激素的变化，也就反映了女性生理周期中的某些特征变化。通过医学研究发现，女性月经周期中体内雌激素变化与排卵规律具有很强的相关性。雌激素变化又引起口腔唾液中电解质离子的浓度变化，而唾液中电解质离子浓度的变化表现为其等效阻抗性变化，因此，可预见到口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性与排卵规律具有一定的相关性。

口腔唾液中电解质浓度的阻抗特性与排卵规律研究的背景材料：①1972 年PuskulianL报道了月经周期中唾液电解质浓度的变化；②1985年Brace H. Albrecht报道了对唾液和宫颈粘液测量其电阻反映排卵时间的研究，该研究对女性口腔唾液和宫颈粘液的等效阻抗进行了测量，并采用血清LH分析作为对照，在对13个受试者18个月的月经进行测量后(10例为接受人工受精患者，其他为自愿受试者)认为在排卵前5～6天口腔内唾液的电阻值呈现最大值；③1988年Jorge E.Moreno人对测量唾液和宫颈粘液电阻反映排卵时间进行了临床验证，认为是简便、客观和一致性较好的监测排卵的方法；④我国山东医科大学的邱秀光等也对唾液和宫颈粘液的电阻抗进行了研究，肯定了这种方法的可行性。

请参阅图1，图1是本实用新型提供的用于测定排卵期的唾液检测探头的整体结构示意图。

如图1所示，在本实施例中，用于测定排卵期的唾液检测探头包括：承载基部1、感应电极片2、通信线路3和接口4。

其中，承载基部1用于贴设在口腔唾液表面。承载基部1的体积以能放入人体口腔为适宜。承载基部1的设置位置可以为贴设在舌部表面，也可以贴设在口腔腮部内壁上，还可以贴设在其他具有唾液的口腔部位，本实用新型的保护范围不受承载基部1的设置位置的限制。

感应电极片2嵌设在承载基部1的表面，即其一部分裸露于承载基部1 的表面，一部分设在承载基部1的内部。感应电极片2用于与口腔唾液接触构成物理电气回路，使得口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗。通信线路3的一端与感应电极片2电连接，另一端与接口4电连接，通信线路3用于通过接口4向感应电极片2输入激励交流信号源。

本实用新型中，采用交流信号作为激励源，而不采用直流信号源，是考虑到直流信号源引起生物组织内自由离子的定向移动，产生极化效应，引起电极两端的电位差异并叠加到测量电压中，严重影响测量的准确性；而交流信号源能有效地减少电极间的极化效应，保证测量准确性。

本实用新型的工作原理是：将感应电极片2放置在口腔中并接触口腔唾液，使得感应电极片2与口腔唾液构成物理电气回路，此时，口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗。通过接口4和通信线路3向感应电极片2输入激励交流信号源，在激励交流信号源的驱动下，该电气回路有电流流过，通过测量口腔唾液等效阻抗两端的电压值即可换算出其对应的阻抗值。

在测量过程中，有电流流过的感应电极片2与唾液内的电解质离子产生电化学反应，产生一个波动性变化的极化电位，与待测量电压叠加会对测量结果产生较大的影响。因此，为减小电极材料电化学反应带来的测量误差，感应电极片2的形状以及尺寸的设计十分重要。

现有技术中电极阻抗测量中通常采用的电极有点电极、矩形电极、复合电极等几种，电极形状如图2所示,电场域内电流密度分布如图3所示。图中2a为点电极的形状示意图，2b为矩形电极的形状示意图，2c为复合电极的形状示意图；图3a为点电极电场域内电流密度分布示意图，3b为矩形电极电场域内电流密度分布示意图。

点电极通常是直径很小的圆形电极。由于接触面积非常小，因而更能测量“点”的电势信息。点电极敏感场域内电流密度的分布类似于两个空间点电荷之间的电力线分布，如图3a所示。这种形状电极的优点是对电阻率变化反应灵敏，缺点是对电极位置的几何误差也灵敏，因而电极的安装误差对电导测量结果有较大的影响。线电极由金属细丝构成，可用于液面或者相界面的检测，不太适合本发明的使用场景，暂不做过多介绍。

矩形电极比点电极明显改善电场域内电流密度分布的均匀性，在电导率分布测量中应用较多，如图3b所示。在媒介均匀分布的情况下，电场域内电流密度分布类似于平行极板电容内电力线分布，除了极板边缘区域外的边缘效应外，可以近似认为电流密度在电场域内均匀分布，其电场分布比点电极分布均匀，因而其电场域内的灵敏度分布也就比点电极电场域均匀。因此，矩形电极产生的电场或灵敏场，比点电极更符合二维电场模型。

复合电极通常是矩形电极与点电极的组合，常见形状如图2c所示，其原理为：在矩形电极上施加激励电流，以建立均匀性较好的敏感场，在点电极上测量电势信息，以更好地获得测量“点”的电势信息。复合电极是医学领域提出的一种电极结构，其目的是综合矩形电极与点电极的优点，即用矩形电极产生比较均匀的敏感场，用点电极测量点的电势信息。但这种结构的电极应用时增加了加工、安装、处理电路的难度和复杂性，一般情况下很少被采用。

综上所述，点电极是测量两点之间的阻抗，不能完全反映出唾液整体的阻抗值，而且点电极对电阻率变化反应灵敏，多次重复测量的数据偏差可能很大。矩形电极是测量两电极之间等效实体的阻抗值，其电流密度分布比点电极分布均匀，产生的电场和灵敏场都比点电极均匀，能反映出电极间唾液整体的阻抗特性，更符合二维平面的阻抗测量模型，然而，将矩形电极作为感应电极片2时，其机械加工和安装的复杂度较大，增加了制作成本和时间。

在本发明的另一个实施例中，为了减小电极材料电化学反应带来的测量误差，准确反映出电极间唾液整体的阻抗特性，且更加便于机械加工和安装，经过综合考虑和反复试验，设置每片感应电极片2的形状为圆形。需要说明的是，机械加工的现有技术中，由于矩形或其他有边有棱的图形的精度难以把控，因此其加工难度和安装的难度要远远高于圆形。本实用新型实施例采用圆形可以更加便于加工和安装。

电极常数用于表征一对电极间排布、形状以及尺寸大小的参数，反映了两电极之间的物理几何性质，直接影响测量的灵敏度和准确度。电极常数是一个常量，在感应电极片2间的相对位置和尺寸大小固定之后，离子电极探头的电极常数就随之而确定。因此，在实际的测试过程中，要根据具体的电极常数来确定感应电极片2的各项参数。经过各方面考虑和多次测试，本实用新型的每片感应电极片2的直径为6mm-10mm，优选的，每片感应电极片2的直径为7mm-9mm；优选的，每片感应电极片2的直径为8mm。本实用新型的通过标准溶液测量其电极常数为12左右。

请参阅图4，图4是本实用新型另一实施例中感应电极片2的排布示意图。在本实施例中，为了增大感应电极片2的等效截面积，进而实现减小电极片的阻抗，提高唾液阻抗的测量精度，提高测量的灵敏度，设置了两个圆形感应电极片2用于激励交流信号源的输入。优选的，为了进一步提高唾液阻抗的测量准确度，两个感应电极片2平行设置，且位于同一平面，以构成同一接触平面。口腔舌部表面需要与感应电极片2紧密接触构成电气检测回路，使唾液电解质等效为一个电阻。因此将感应电极片2平行放置构成接触平面有利于提高唾液阻抗的测量准确度。

在本发明的另一个实施例中，为了防止通信线路3芯线内发生破损，泄露出来的电流威胁安全保护，还设置了1片接地电极片5，该接地电极片5 用于连接地线。优选的，本实施例中，两个感应电极片2和一个接地电极片5呈三角形排布，且嵌设在所述承载基部1的弧形表面的中心位置。

在本发明的另一个实施例中，感应电极片2采用不锈钢材质，优选的采用医用316不锈钢材质。

通常来说，用于做电极的材料必须满足：①电极具有良好的导电性能，要求电极材料的导电率必须远远高于被测介质，以保证电极表面为等势面，电流密度垂直于电极表面均匀分布；②电极具有稳定的电化学特性，由于电极与被测介质之间发生化学或者电化学反应会腐蚀电极表面，而且带来测量误差，因此要求电极有稳定的化学特性。下表为几种电极材料常温20℃下的电化学特性。

从上表1中可知，电极材料有铜、不锈钢、银、金、镍以及碳等，都可以用来做电极。符合本实用新型感应电极要求的材料应具有良好的机械加工性能，容易固定及焊接、热应力小等等。

由于感应电极需要放置于口腔中，要求电极材料应对人体无害，因此碳电极不适合作为离子电极探头的电极材料。从批量生产使用的角度来看，希望电极材料较为常用而且容易获得，因而镍也不适合作为离子电极探头的电极材料。从仪器成本方面来考虑，希望电极材料的价格便宜，而常用电极材料金、银以及铂等虽然化学性质稳定，但是价格高昂，极大地提升了仪器硬件成本，因此也不太适合作为电极材料。综合来说，铜和不锈钢相对适合作为离子电极探头的电极材料。

医用316不锈钢的化学式为0Cr18Ni12Mo2，由于含有18％的Cr(铬)和10％的Ni镍，所以又简称18-10。材料中含有Mo元素，使其耐腐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度优异，耐高温可达到1200～1300度，可在苛酷的条件下使用。机械加工硬化性能良好，冷轧产品外观光泽度好。医用316不锈钢对人体无毒无害，电化学性质非常稳定，通电状态下完全没有金属离子析出。在实现本实用新型的过程中，发明人结合本实用新型唾液检测探头的应用场景，付出了创造性的劳动对现有技术中各种材质进行多次试验和比对，发现医用 316不锈钢具有优异的交流阻抗性能，能够作为交流激励源的专用电极满足生物电阻抗测量的需要，因此认为医用316不锈钢简称18-10作为感应电极片2的材质最为合适。

请参阅图5，图5是本实用新型另一实施例提供的用于测定排卵期的唾液检测探头的整体结构示意图。考虑到口腔内其他部位唾液测量的不便和复杂性，测量口腔内舌部表面的唾液阻抗为优选方案。

如图5所示，在本实施例中，承载基部1中设有感应电极片2的一端的端面形状为圆形或椭圆形，在圆形或椭圆形的下方设置有固定面7，固定面7 沿所述圆形或椭圆形的下部边缘曲线延伸。

口腔内唾液阻抗测量是一个动态持续采集的过程，本实施例提供的固定面便于唾液检测探头更加稳定的贴设在舌部表面，能够使舌部表面与离子电极探头表面接触良好并固定相对位置以保证测量稳定性，从而有利于信号采集的准确性，进而有利于提高测量精确度。

在本实用新型另一实施例中，承载基部1还连接有呈条状的握持部6，握持部6中设置有用于容纳通信线路3的容纳通道。握持部6的设置，既便于使用者握持，又有利于保持探头基部的卫生。

激励交流源信号通过导线时会产生磁场，不仅可能影响周围器件的正常工作，而且容易受到周围环境磁场的干扰，从而影响激励信号源的信号质量。在本实用新型另一实施例中，通信线路3采用屏蔽线缆，保证激励交流信号源的质量。具体地，屏蔽线缆包括：绝缘层、屏蔽层、激励交流信号导线和屏蔽层接地导线；两路激励交流信号导线分别连接两个感应电极片2；屏蔽层接地导线电连接接地电极片5。

绝缘层是将绝缘材料按其耐受电压程度的要求，以不同的厚度包裹在导体外面而成，用来绝缘激励交流信号导线和屏蔽层；屏蔽层材料一般为编织铜网或铜泊铝，用来对激励交流信号导线进行保护，同时也把电磁场屏蔽在电缆内防止干扰外部器件；激励交流信号导线是用来传导电流的导体，通常以导电性良好的材料制成；屏蔽层接地导线可以起到一定的接地保护作用，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以沿屏蔽层流入接地网，起到安全保护的作用。本实用新型的屏蔽线缆有效地屏蔽了干扰信号，降低了激励源信号的传输损耗，实现对信号的保护作用。

在本实用新型的另一个实施例中，承载基部1采用医用POM材料。接口 4采用USB或者3.5mm音频接口4。接口4主要实现与信号处理主板的电气连接，本实用新型优选的采用3.5mm音频接口4，以实现接口4的接触性能良好、稳固易插拔、耐疲劳性能好以及使用寿命长。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施例仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (13)

1.唾液检测探头，其特征在于，包括：承载基部(1)、感应电极片(2)、通信线路(3)和接口(4)；

所述承载基部(1)，用于贴设在口腔唾液表面；

所述感应电极片(2)，嵌设在所述承载基部(1)的表面，所述感应电极片(2)用于与口腔唾液接触构成物理电气回路，使得所述口腔唾液在电气回路中等效为一固定阻抗；

所述通信线路(3)，其一端与所述感应电极片(2)电连接，另一端与所述接口(4)电连接，所述通信线路(3)用于通过所述接口(4)向所述感应电极片(2)输入激励交流信号源。

2.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，所述感应电极片(2)的形状为圆形；所述感应电极片(2)的数量设置为两个，用于激励交流信号源的输入；两个所述感应电极片(2)平行设置，且位于同一平面，以构成同一接触平面。

3.根据权利要求2所述唾液检测探头，所述承载基部(1)的表面还嵌设有一接地电极片(5)，所述接地电极片(5)用于连接地线；

两个所述感应电极片(2)和一个所述接地电极片(5)呈三角形排布，且嵌设在所述承载基部(1)的弧形表面的中心位置。

4.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，每片所述感应电极片(2)的直径为6mm-10mm。

5.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，每片所述感应电极片(2)的直径为7mm-9mm。

6.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，每片所述感应电极片(2)的直径为8mm。

7.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，所述感应电极片(2)采用不锈钢材质。

8.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，所述感应电极片(2)采用医用316不锈钢材质。

9.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，所述承载基部(1)中设有所述感应电极片(2)的一端的端面形状为圆形或椭圆形，在所述圆形或椭圆形的下方设置有固定面(7)，所述固定面(7)沿所述圆形或椭圆形的下部边缘曲线延伸。

10.根据权利要求2所述唾液检测探头，其中，所述承载基部(1)，还连接有呈条状的握持部(6)，所述握持部(6)中设置有用于容纳所述通信线路(3)的容纳通道。

11.根据权利要求3所述唾液检测探头，其中，所述通信线路(3)采用屏蔽线缆；所述屏蔽线缆包括：绝缘层、屏蔽层、激励交流信号导线和屏蔽层接地导线；两路所述激励交流信号导线分别连接两个所述感应电极片(2)；所述屏蔽层接地导线电连接所述接地电极片(5)。

12.根据权利要求1所述唾液检测探头，其中，所述承载基部(1)采用医用POM材料；所述接口(4)采用USB或者3.5mm音频接口(4)。

13.一种排卵期测定设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述唾液检测探头。