專利名稱：預(yù)測排尿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感測裝置和ー種用于預(yù)測排尿的方法。具體而言但是并非排他性的，本發(fā)明涉及預(yù)測將何時出現(xiàn)排尿并且基于預(yù)測提供報警。
背景技術(shù)：
由于缺乏膀胱控制而意外的尿液排泄可能讓涉及到的人不愉快和煩惱。因此希望盡可能快地應(yīng)對排尿并且將這樣的出現(xiàn)頻率保持最低。一種先前解決方案已經(jīng)提供一種通過發(fā)射可聽報警對尿液排泄做出反應(yīng)的可佩帶設(shè)備。報警允許患者或者看護(hù)者快速應(yīng)對排尿、由此防止任何潛在地不衛(wèi)生影響，并且使涉及到的人感覺的不適最少。然而這樣的設(shè)備的反應(yīng)性質(zhì)無法防止實(shí)際的尿液排泄。
另ー解決方案已經(jīng)提供ー種度量膀胱的充滿狀態(tài)并且在度量超過閾值時提供信號的設(shè)備。然而不同膀胱尺寸和不同的人體體質(zhì)使這樣的設(shè)備不準(zhǔn)確。因此優(yōu)選找到ー種更佳解決方案以防止由于尿失禁所致的意外尿液排泄。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種感測裝置，該裝置被配置成使用一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄；檢測實(shí)際尿液排泄；以及基于實(shí)際尿液排泄適配ー個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少ー個預(yù)測參數(shù)以增加預(yù)測準(zhǔn)確性。感測裝置可以被配置成基于在預(yù)測的尿液排泄與實(shí)際尿液排泄之間的差異，適配至少ー個預(yù)測參數(shù)。感測裝置可以被配置成通過預(yù)測尿液排泄將出現(xiàn)的時間來預(yù)測尿液排泄；通過檢測實(shí)際尿液排泄出現(xiàn)的時間來檢測實(shí)際尿液排泄；以及基于在預(yù)測的尿液排泄時間與檢測到的尿液排泄時間之間的時間差適配至少ー個預(yù)測參數(shù)。感測裝置可以被配置成進(jìn)行膀胱的充滿狀態(tài)的間歇性估計，并且使用充滿狀態(tài)估計和預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄。感測裝置可以被配置成在充滿狀態(tài)的間歇性估計之間進(jìn)入節(jié)能模式。感測裝置可以被配置成通過以下估計膀胱的充滿狀態(tài)朝向膀胱發(fā)射超聲波；檢測從膀胱的壁反射回的超聲波；以及分析反射的超聲波以估計膀胱的充滿狀態(tài)。感測裝置可以包括多個超聲換能器元件，用于發(fā)射和檢測超聲波；驅(qū)動和接收電路，被配置成分別使超聲換能器元件發(fā)射超聲波，并且檢測超聲換能器元件中的超聲波；以及控制器，被配置成估計膀胱的充滿狀態(tài)，并且基于膀胱的估計的充滿狀態(tài)和預(yù)測參數(shù)預(yù)測尿液排泄。超聲換能器元件可以包括一個或者多個壓電晶體或者CMUT。感測裝置可以被配置成基于感測裝置相對于膀胱的位置來適配ー個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少ー個預(yù)測參數(shù)。感測裝置可以包括感測單元，其被裝配于身體外部、膀胱的上方。
裝置可以附加地包括外部単元，被配置成與感測單元通信以用于預(yù)測尿液排泄。感測裝置可以包括警報單元，被配置成提供關(guān)于預(yù)測何時將排泄尿液的信息。感測裝置可以包括ー個或者多個指示器，其被配置成指示感測裝置何時正確位干與膀胱重疊的位置。指示器可以包括ー個或者多個LED，其配置成提供關(guān)于感測裝置何時被正確放置于膀胱上方的可見指示、根據(jù)本發(fā)明，還提供一項包括感測裝置的至少部分(如感測單元)的衣物。衣物可以包括尿布。根據(jù)本發(fā)明，還提供一種用于警告尿液排泄的方法，該方法包括使用一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄；檢測實(shí)際尿液排泄；以及基于實(shí)際尿液排泄，適配ー個或者 多個預(yù)測參數(shù)中的至少ー個預(yù)測參數(shù)以增加預(yù)測準(zhǔn)確性。預(yù)測尿液排泄可以包括預(yù)測尿液排泄將出現(xiàn)的時間，檢測實(shí)際尿液排泄可以包括檢測實(shí)際尿液排泄出現(xiàn)的時間，并且適配至少ー個預(yù)測參數(shù)可以包括基于在所預(yù)測的尿液排泄時間與檢測到的尿液排泄時間之間的時間差來適配至少ー個預(yù)測參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明，還提供一種計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序在由處理器執(zhí)行時，使處理器執(zhí)行該方法。參照下文描述的實(shí)施例將清楚本發(fā)明的這些和其它方面并且將闡明這些和其它方面。現(xiàn)在將參照以下附圖通過示例描述本發(fā)明的實(shí)施例。


圖I是用于預(yù)測尿液排泄的感測單元的示意圖示。圖2圖示了感測單元在尿布中的可能位置和用干與感測單元通信的外部単元。圖3是用于發(fā)射和檢測超聲波以檢測膀胱的特性的九個壓電晶體的矩陣的透視圖示。圖4是用于基于在壓電晶體處檢測到的超聲波預(yù)測尿液排泄并且向用戶報警的控制單元的示意性圖示。圖5是預(yù)測尿液排泄的方法的示例的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖I圖示了用于預(yù)測尿液排泄的感測裝置100的示例。下文在預(yù)測從人類的膀胱尿液排泄方面對裝置加以描述。然而感測裝置100可以備選地用于預(yù)測從動物諸如寵物哺乳動物的膀胱尿液排泄。感測裝置100包括可以放置在人體的膀胱上方的感測單元110。例如感測單元110可以集成到內(nèi)衣、尿布300或者另ー適當(dāng)衣物中或者固定到內(nèi)衣、尿布300或者另ー適當(dāng)衣物以便在與膀胱重疊的位置處抵住皮膚。這在圖2中示出。備選地，感測單元110可以具有用于附著于腰部周圍的帶狀物。將理解其它適當(dāng)附著裝置同樣是可能的。感測單元110包括用于使用超聲來估計膀胱的充滿狀態(tài)的至少ー個換能器120。例如，如圖3中所示，感測單元110可以包括超聲換能器元件120陣列。超聲換能器元件120可以包括九個基本上方形壓電晶體120的方形矩陣，每個壓電晶體120具有大約IOmm的邊、大約O. 2mm的深度和大約IOMHz的中心頻率。在矩陣中的鄰近晶體120之間提供大約2mm的間隙。下文使用圖3中所示出的壓電晶體示例來討論感測裝置100。然而超聲換能器元件120的數(shù)目、尺度(dimension)、間隔和中心頻率不限于這ー示例。例如除了壓電晶體之外或者取而代之還可以使用電容微加工超聲換能器(CMUTS)。備選地，可以提供其它類型的換能器120。示例是配置成檢測用戶的皮膚中的電信號的換能器，這些電信號指示膀胱的充滿狀態(tài)?？蛇x地，聲透鏡130的對應(yīng)陣列耦合到超聲換能器元件120的陣列的主面。在圖3中，提供九個聲透鏡130的方形矩陣，從而在上文描述的九個壓電晶體120中的每個壓電晶體的方形面上提供聲透鏡130。聲透鏡130的主面的尺度可以基本上匹配于晶體120的尺度?？梢杂门c上文針對晶體120描述的方式相似的方式在透鏡130之間提供2mm的間隙。將理解這ー間隙的尺寸可以備選地更大或者更小，以便例如匹配于在晶體120之間的間隙 的尺寸。如圖3中可見，在晶體120的陣列的相同側(cè)上提供所有聲透鏡130?？梢栽诰w120與聲透鏡130之間提供聲匹配層140。聲匹配層140包括Kapton片?？刂茊卧?50電耦合到換能器陣列120的主面、例如耦合到換能器陣列120的與聲透鏡130相反的面。在圖I中舉例示出這一點(diǎn)，其中控制單元150電耦合到九個壓電晶體120中的每個壓電晶體120的主面。下文關(guān)于圖4描述用于預(yù)測尿液排泄的控制單元150的操作。下文還描述并且在圖5中圖示用于預(yù)測尿液排泄的示例方法。參照圖4，控制單元150包括連接成經(jīng)由成對電極在每個晶體120處施加和接收電信號的電子驅(qū)動電路151和接收電路152?？梢蕴峁┚w120的一側(cè)上的電極作為聲匹配層130上的金屬化電極，而晶體120的另ー側(cè)上的電極可以從驅(qū)動和接收電路151和152直接延伸?？刂茊卧?50還包括微控制器153，該微控制器包括處理單元153a和存儲器153b。微控制器153、接收電路152和驅(qū)動電路151都可以由感測單元110中的優(yōu)選為緊湊可再充電電池154的電池單元154供電。在感測單元110中的適當(dāng)位置、例如在單元110的周界周圍提供電感線圈155，以用于從外部電源對電池154感應(yīng)地充電?？梢匀鐖DI中所示在感測單元110中完全包括控制單元150。然而作為備選，可以在單獨(dú)外部單元160中部分包括控制單元150。在圖2中示出了這一點(diǎn)。例如可以在外部手持設(shè)備160(如移動電話、智能電話、膝上型計算機(jī)或者個人數(shù)字助理(PDA))中提供微控制器153、處理單元153a和存儲器153b。如果在外部單元160中提供微控制器153，則它被配置成經(jīng)由在外部単元160與感測單元110之間的無線通信鏈路與控制單元150的其余単元(如驅(qū)動和接收電路151、152)進(jìn)行通信。可以使用藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)通信鏈路并且通過向外部単元160和感測單元110中的每個單元提供適當(dāng)藍(lán)牙收發(fā)器來便于通信鏈路。如果在感測單元110與外部単元160之間的無線鏈路例如由于感測単元110和外部単元160相隔太遠(yuǎn)而中斷，則外部単元160和/或感測單元110可以被配置成激活報警以作為向裝置100的用戶或者他們的看護(hù)者的預(yù)告。如果如上文描述的那樣在外部單元160中提供控制單元150的單元，則那些單元的功率由外部單元160內(nèi)的電池提供。這減少了感測單元110中的功率消耗、并因此允許感測單元Iio中的電池單元154向感測單元110供電更久而無需再充電。再次參照圖1，驅(qū)動電路151被配置成經(jīng)由電極向換能器元件120施加電壓信號。選擇驅(qū)動電路151所施加的電壓信號，以便使換能器元件120發(fā)射在感測單元110正確放置在膀胱上方時引導(dǎo)膀胱壁的超聲波。如果如上文描述的那樣使用壓電晶體120，則超聲波朝向膀胱傳播作為在緩慢向外發(fā)散之前持續(xù)若干厘米的直射波束(具有晶體形狀的橫截面)。所發(fā)射的聲波因此可以描述為“A線”。如下文描述的那樣，超聲波從膀胱壁的反射在晶體120被檢測，并且用來估計膀胱的充滿狀態(tài)。微控制器153例如基于存儲于微控制器的存儲器153b中的參數(shù)來控制驅(qū)動電路151施加的電壓信號。如果在上文描述的外部單元160中提供微控制器153，則微控制器153經(jīng)由無線通信鏈路發(fā)送的指令控制電壓信號的施加。接收電路152被配置成檢測經(jīng)由電極在壓電晶體120中經(jīng)歷的電壓信號。所檢測到的電壓信號歸因于從膀胱的前壁和后壁以及包圍膀胱的組織反射回的超聲波在壓電晶體120中引起的振動。微控制器153被配置成分析在壓電晶體120中檢測到的電壓信號以 計算膀胱的當(dāng)前尺寸特性，這些尺寸特性又反過來由微控制器153用來估計膀胱的充滿狀態(tài)。下文更具體描述這一點(diǎn)。如果在外部設(shè)備160中提供微控制器153，則經(jīng)由無線通信鏈路向微控制器153發(fā)送在壓電晶體120中檢測到的電壓信號。在每個特定晶體110中檢測到的電壓信號的屬性與在每個晶體110的位置處膀胱的前壁與后壁之間的距離有夫。電壓信號可以例如指示在接收從膀胱的前壁反射的超聲波與接收從膀胱的后壁反射的超聲波之間的時間差。時間差可以用來直接估計膀胱的充滿狀態(tài)(其中更長時間差指示更滿的膀胱狀態(tài))。備選地，可以通過使用上文所提到的時間差和超聲波的速度來計算在膀胱的前壁與后壁之間的距離。該計算可以基于尿?qū)Ρ劝螂捉M織的低回聲反射性，并且可以例如發(fā)生于微控制器153中。作為又ー備選，可以通過基于在換能器陣列中的每個晶體120處檢測到的上文所指時間差(或者計算距離)估計膀胱的體積來估計膀胱的充滿狀態(tài)。以這一方式，可以通過規(guī)律地發(fā)射和檢測超聲波而在指定時間段內(nèi)或者以規(guī)律間隔來跟蹤膀胱的充滿狀態(tài)。如上文所指，感測單元110應(yīng)當(dāng)最優(yōu)地佩戴干與膀胱直接重疊的位置，從而從每個換能器110發(fā)射的超聲波從膀胱的壁向換能器陣列110反射回。參照圖1，為了輔助對單元100的放置,感測單元110可以可選地在姆個壓電晶體120處包括LED 170或者其它適當(dāng)指示器170。LED 170被配置成向用戶或者看護(hù)者指示單元110何時在正確位置。例如在放置感測單元110期間，控制單元150可以在其中從壓電晶體120連續(xù)發(fā)射超聲波的初始化模式中動作。類似地連續(xù)監(jiān)視并且經(jīng)由LED或者其它指示器170向用戶或者看護(hù)者傳達(dá)由于反射的超聲波而在壓電晶體120中檢測到的電壓信號，以指示単元110何時被正確放置。一個實(shí)現(xiàn)是在陣列中的八個周界晶體120中的每個晶體的位置處提供第一顔色(例如紅色)的LED，并且在中心晶體110的位置處提供第二顏色(例如緑色)的LED。當(dāng)在中心晶體110處檢測到的電壓信號指示在前后膀胱壁之間的距離大于在周界晶體120的前壁與后壁之間的距離時，微控制器153接通緑色LED 170以告訴用戶或者看護(hù)者感測單元110被最佳地放置。以相似方式，如果在任何周界晶體120處檢測到的電壓信號(或者無電壓信號)指示超聲波未在該位置從膀胱壁反射回，則微控制器153接通用于該晶體110的紅色LED 170以告訴用戶或者看護(hù)者感測單元110未被最佳地放置?？梢栽诟袦y單元110的外表面提供LED 170。備選地，它們可以嵌入于感測単元110中的半透明密封劑材料200中。下文更具體討論密封劑材料200。LED 170的功率可以由控制單元150中的電池單元154提供。作為又ー備選，可以在外部單元160的顯示屏幕上提供代表每個晶體位置的指示器170。如果是這種情況，則經(jīng)由無線鏈路在接收電路152與麥克風(fēng)153之間傳遞描述在晶體110檢測到的電壓信號的信息。微控制器153控制指示器170以通過在外部単元160的顯示屏幕上顯示與上文描述的LED圖案對應(yīng)的圖像來輔助用戶或者看護(hù)者放置感測單元110。這將節(jié)省與在感測單元110中提供LED 170相關(guān)聯(lián)的成本和功率消耗。一旦感測單元110已經(jīng)例如使用上文描述的初始化模式 來被正確放置于身體上，驅(qū)動電路151就使壓電晶體120按照規(guī)律間隔朝向膀胱發(fā)射超聲波。適當(dāng)間隔可以是每六十秒。也可以使用不同的間隔。在發(fā)射與檢測超聲波之間的時間段中，感測單元110優(yōu)選地被配置成進(jìn)入其中未向驅(qū)動和接收電路151、152供應(yīng)功率的節(jié)能模式。從膀胱壁反射的超聲信號由接收電路152檢測，并且指示膀胱的充滿狀態(tài)的數(shù)據(jù)與指示取得記錄的時間的時間戳一起記錄。數(shù)據(jù)可以包括在每個晶體120檢測到的在前后膀胱壁之間的距離(或者如上文描述的代表該距離的時間差)、膀胱的絕對體積估計和膀胱的估計體積自從上次估計的時間起的増加/減少。數(shù)據(jù)儲存于微控制器153的存儲器153b中，但是將理解備選存儲裝置同樣是可能的。如下文描述的那樣，存儲的數(shù)據(jù)可以用于預(yù)測下一次尿液排泄將何時出現(xiàn)。使用從壓電晶體120中的檢測到的電壓信號而采集的數(shù)據(jù)，控制単元150被配置成預(yù)測下一次將從膀胱尿液排泄的時間。更具體而言，控制単元150被配置成基于所采集的膀胱充滿數(shù)據(jù)和存儲于微控制器153的存儲器153b中的一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測下一次尿液排泄的時間。預(yù)測參數(shù)初始地向存儲器153b中預(yù)加載，并且可以例如包括指示尿液即將排泄的閾值(比如閾值膀胱體積或者閾值時間差)。在一個實(shí)現(xiàn)中，配置成使用膀胱充滿度數(shù)據(jù)(例如通過直接輸入由接收電路152檢測到的電壓信號)和預(yù)測參數(shù)來預(yù)測下一次尿液排泄的時間的算法存儲于微控制器153的存儲器153b中。該算法可以基于模型或者例如可以基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或者模糊邏輯。該算法優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)為計算機(jī)程序，該計算機(jī)程序在由微控制器153的處理單兀153a執(zhí)行時使處理單兀153a輸出關(guān)于下一次尿液將何時排泄的預(yù)測?？梢栽谖⒖刂破?53的存儲器153b中存儲并且每當(dāng)收集指示膀胱的充滿狀態(tài)的另一數(shù)據(jù)集時調(diào)整所預(yù)測的尿液排泄時間。如果如上文討論的那樣在外部單元160中提供控制單元150，則可以在向外部單元160的存儲器中加載的應(yīng)用中包括算法。感測裝置100還包括報警單元180，該報警単元電耦合到控制單元150，并且配置成輸出報警，該報警警告用戶或者看護(hù)者所預(yù)測的尿液排泄時間接近。用于預(yù)告報警的適當(dāng)激活時間可以是在預(yù)測的尿液排泄時間之前五分鐘。報警單元180可以例如包括配置成分別輸出可聽或者可見報警以向用戶或者看護(hù)者預(yù)告預(yù)計有尿液排泄的揚(yáng)聲器181和/或燈182。揚(yáng)聲器181可以可選地包括一個或者多個耳機(jī)，從而可聽報警相對離散(discreet)。除此之外或者備選地，報警單元180可以包括離散振動設(shè)備183。可以如圖I中所示在感測單元110中提供報警單元180。在這ー情況下，報警單元180的功率可以由感測單元110中的電池154或者由報警單元180中的單獨(dú)電源(如輔助電池)提供。備選地，可以在外部單元160中提供報警單元180并且由外部單元160中的電池供電。在這ー情況下，微控制器153使用經(jīng)由無線鏈路從接收電路152接收的信號來控制報警單元180。感測單元110還包括用于檢測從膀胱實(shí)際尿液排泄的尿液傳感器190。例如，尿液傳感器190可以包括柔性材料帶191，該材料帶具有在帶191的相反端之間延伸的一個或者多個電傳導(dǎo)元件192。在圖I中示出了這一點(diǎn)。當(dāng)感測單元110被正確放置于用戶的身體上時，帶191與用戶的生殖器接近放置，從而從生殖器排泄的任何尿液泄露到帶191上并且被檢測到。如果使用傳導(dǎo)元件192，則可以通過檢測傳導(dǎo)元件192的電阻抗的明顯下降來進(jìn)行尿檢測。例如可以通過將傳導(dǎo)元件192電耦合到控制單元150來在微控制器153處進(jìn)行是否已經(jīng)尿液排泄的確定?？蛇x地，包圍傳導(dǎo)元件192的帶191的材料可以高度地吸收尿液以便向傳導(dǎo)元件192可靠地傳導(dǎo)尿液排泄以用于檢測。當(dāng)尿液傳感器190檢測到尿液排泄時，關(guān)于尿液排泄的數(shù)據(jù)由控制単元150記錄。所存儲的數(shù)據(jù)包括尿液傳感器190檢測到尿液的時間，并且可以包括諸如對尿液排泄體積 和排放持續(xù)時間的估計之類的其它數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以與上文描述的膀胱充滿度數(shù)據(jù)和預(yù)測的尿液排泄時間一起存儲于微控制器153的存儲器153b中。關(guān)于實(shí)際尿液排泄的數(shù)據(jù)用來調(diào)整用來預(yù)測尿液排泄的預(yù)測參數(shù)并且由此提高將來預(yù)測尿液排泄時間的準(zhǔn)確性。這一反饋機(jī)制允許感測裝置100按照用戶的個別膀胱特性自校準(zhǔn)，并且這樣增加了感測裝置100的可靠性。在一個實(shí)現(xiàn)中，控制單元150被配置成比較尿液傳感器190所檢測到的實(shí)際尿液排泄時間與微控制器153所輸出的預(yù)測尿液排泄時間。預(yù)測尿液排泄時間與實(shí)際檢測尿液排泄時間之差用來調(diào)整預(yù)測參數(shù)，以便增加未來預(yù)測的準(zhǔn)確性。這ー調(diào)整可以每當(dāng)尿液傳感器檢測到尿時發(fā)生，從而反復(fù)精化預(yù)測參數(shù)。每次執(zhí)行調(diào)整過程吋，新預(yù)測參數(shù)被存儲于微控制器153的存儲器153b中，以用于在預(yù)測下一次尿液排泄的時間時使用。預(yù)測參數(shù)的重復(fù)調(diào)整導(dǎo)致在微控制器153的存儲器153b中構(gòu)建預(yù)測準(zhǔn)確性統(tǒng)計模型。因此連續(xù)更新和精化制造商初始地向感測單元110中預(yù)加載的、例如基于常人膀胱統(tǒng)計的廣義預(yù)測參數(shù)，以改進(jìn)用于感測裝置100的普通用戶的尿液排泄時間預(yù)測。預(yù)測參數(shù)的適配也可以考慮感測單元110在身體上的位置的少量移動，這些移動可能影響預(yù)測尿液排泄時間的準(zhǔn)確性。微控制器153可以根據(jù)在每個壓電晶體110的位置處的前后膀胱壁之間的檢測距離的比值來推斷感測單元110相對于它在上文描述的初始化過程之后的位置而言的特定位置。可以對與不同感測單元位置對應(yīng)的數(shù)據(jù)子集執(zhí)行預(yù)測參數(shù)的適配，從而如果最近計算的比值指示感測單元110已經(jīng)移向如下位置，已知該位置提供關(guān)于膀胱的充滿狀態(tài)的不可靠數(shù)據(jù)，則微控制器153被配置成使報警單元180激活精細(xì)(subtle)報警以讓用戶或者看護(hù)者了解感測單元110應(yīng)當(dāng)重新放置于身體上。已知提供不可靠數(shù)據(jù)的位置可以是其中檢測到感測單元110未與膀胱重疊或者僅部分重疊的位置。在感測單元110與用戶的皮膚之間夾帶的影響聲學(xué)耦合的空氣也可以引起不可靠數(shù)據(jù)。隨著感測單元110的使用次數(shù)増加，単元100針對普通用戶的預(yù)測準(zhǔn)確性也應(yīng)當(dāng)増加?？梢栽趯⒃谔囟〞r間段中、例如在五分鐘窗口中尿液排泄的置信水平(％)方面定義單元100的預(yù)測準(zhǔn)確性。隨著單元100的預(yù)測準(zhǔn)確性增加，并且單元100在預(yù)測將何時從人的膀胱尿液排泄方面變得更好，用于指定時間窗ロ的置信水平將增加。這樣，控制単元150可以被配置成使得縮短報警單元180警告將在其中尿液排泄的時間窗ロ以提供更準(zhǔn)確
敬生目ロ。為了給出示例，當(dāng)特定用戶首次使用感測單元110時，不可能為該用戶完全優(yōu)化上文所涉及的預(yù)測參數(shù)，這樣預(yù)測準(zhǔn)確性將相對較低。因此在這樣的境況之下更可能的是將在接下來五分鐘中尿液排泄的報警警告不會正確，并且預(yù)測的尿液排泄直至五分鐘時間期限已經(jīng)過去之后才會出現(xiàn)。這可以稱為誤報(false positive)。同樣，在這樣的情況下同樣更可能的是將在激活預(yù)告報警之前尿液排泄。這稱為漏報(false negtive)。為了增加為特定用戶優(yōu)化預(yù)測參數(shù)的速率，預(yù)測參數(shù)的上文描述的調(diào)整可以初始地發(fā)生于裝置100的訓(xùn)練模式中，在該模式中，報警單元180未輸出尿液即將排泄的報警警 告。可以針對感測裝置100的持續(xù)使用的例如一天或者一周的指定時段激活訓(xùn)練模式。一旦感測裝置100已經(jīng)對用戶充分地自校準(zhǔn)，感測裝置100可以人工切換成其中激活報警信號的使用模式。備選地，感測裝置100可以被配置成在已經(jīng)檢測到預(yù)定數(shù)目的尿液排泄之后，從訓(xùn)練模式向使用模式自動切換并且用來適配預(yù)測參數(shù)。用戶或者看護(hù)者可以向感測裝置100輸入他們希望對其中預(yù)測出現(xiàn)排尿并且因此激活預(yù)告報警的時間窗ロ進(jìn)行計算的可接受置信水平(例如98%)。如果需要，則用戶或者看護(hù)者也可以輸入誤報和/或漏報的可接受百分比(例如5%)以減少預(yù)測時間窗ロ的長度。備選地，制造商可以向感測單元110中預(yù)加載可接受置信水平和誤報和/或漏報百分比。當(dāng)初始地使用感測單元110時，在其中以指定置信水平預(yù)測尿液排泄的時間窗ロ可以相對長(例如五分鐘)。然而隨著裝置100的預(yù)測準(zhǔn)確性通過調(diào)整預(yù)測參數(shù)(例如在訓(xùn)練模式中)而增加，在其中(針對相同置信水平)預(yù)測尿液排泄的時間窗ロ將明顯更短(例如兩分鐘)。用戶可以調(diào)整可接受的置信水平和誤報和/或漏報數(shù)目以滿足他們的要求。備選地，隨著感測單元110的預(yù)測準(zhǔn)確性增加，例如算法可以自動調(diào)整(例如分別增加/減少)置信水平和誤報和/或漏報數(shù)目。感測單元110密閉地密封于可以抵住身體佩戴持續(xù)延長時間段的無反應(yīng)低變應(yīng)原封裝中。例如，如圖I中所示，控制單元150封裝于防水和防尿密封劑材料200中以防止其變濕并且保護(hù)它免受意外損壞?？梢钥蛇x地在整個感測単元110周圍提供密封劑材料200。當(dāng)佩戴感測單元110時，密封劑材料200可以在膀胱上方直接接觸用戶的皮膚以充當(dāng)聲耦合剤。因此可以選擇用于密封劑200的材料以使得它直接附著至皮膚而氣泡干擾最少，并且讓用戶感覺舒適。材料200應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地在其形狀上具有一定靈活性，從而它可以符合與其起使用的人體的形狀。材料200還應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地允許容易和有效清潔和/或消毒以允許單元110符合嚴(yán)格衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。適當(dāng)材料200是可以在浸入酒精時通過輕柔揉搓來清潔和消韋的 Sylgard 527 娃橡膠(silicone rubber)。感測裝置100的主要用途可以是用于通過幫助兒童將警告報警和相關(guān)聯(lián)的膀胱感覺與使用座便器的要求進(jìn)行關(guān)聯(lián)來減少兒童的座便器訓(xùn)練時段。失禁成人也可以使用感測裝置100。本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)現(xiàn)要求保護(hù)的本發(fā)明時可以根據(jù)對附圖、公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求的研讀中理解和實(shí)現(xiàn)對公開的實(shí)施例的其它變化。在權(quán)利要求中，字眼“包括”并不排除其它單元或者步驟，并且不定冠詞“ー個/ 一種”未排除多個/多種。單個處理器或者其它單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中記載的若干項的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載的某些措施這個事實(shí)未指示不能有利地使用這些措施的組合?？梢栽谂c其它硬件一起或者作為其它硬件的部分供應(yīng)的適當(dāng)介質(zhì)如光學(xué)存儲介質(zhì)或者固態(tài)介質(zhì)上存儲/分布計算機(jī)程
序，但是也可以用其它形式、比如經(jīng)由因特網(wǎng)或者其它有線或者無線電信系統(tǒng)分布計算機(jī)程序。權(quán)利要求中的任何標(biāo)號不應(yīng)解讀為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種感測裝置(100)，被配置成 使用一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄； 檢測實(shí)際尿液排泄；以及 基于所述實(shí)際尿液排泄適配所述一個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少一個預(yù)測參數(shù)以增加預(yù)測準(zhǔn)確性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，被配置成基于在預(yù)測的尿液排泄與所述實(shí)際尿液排泄之間的差異，適配所述至少一個預(yù)測參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，被配置成 通過預(yù)測所述尿液排泄將出現(xiàn)的時間來預(yù)測所述尿液排泄； 通過檢測所述實(shí)際尿液排泄出現(xiàn)的時間來檢測所述實(shí)際尿液排泄；以及基于在預(yù)測的尿液排泄時間與檢測到的尿液排泄時間之間的時間差，適配所述至少一個預(yù)測參數(shù)。
4.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，被配置成進(jìn)行膀胱的充滿狀態(tài)的間歇性估計，并且使用所述充滿狀態(tài)估計和所述預(yù)測參數(shù)來預(yù)測所述尿液排泄。
5.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，被配置成在所述充滿狀態(tài)的間歇性估計之間進(jìn)入節(jié)能模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的裝置，被配置成通過以下估計所述膀胱的所述充滿狀態(tài) 朝向所述膀胱發(fā)射超聲波； 檢測從所述膀胱的壁反射回的超聲波；以及 分析反射的超聲波以估計所述膀胱的所述充滿狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，包括 多個超聲換能器元件(110)，用于發(fā)射和檢測所述超聲波； 驅(qū)動和接收電路(151，152)，被配置成分別使所述超聲換能器元件發(fā)射所述超聲波，并且檢測所述超聲換能器元件中的所述超聲波；以及 控制器(153)，被配置成估計所述膀胱的所述充滿狀態(tài)，并且基于所述膀胱的估計的充滿狀態(tài)和所述預(yù)測參數(shù)，預(yù)測所述尿液排泄。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，被配置成基于所述感測裝置相對于膀胱的位置，適配所述一個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少一個預(yù)測參數(shù)。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，包括報警單元(180)，被配置成提供預(yù)測的尿液排泄的報警警告。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，包括一個或者多個指示器(170)，被配置成指示所述感測裝置何時正確地位于與膀胱重疊的位置。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的裝置，包括感測單元(110)，用于與用戶的皮膚接近地佩戴；以及外部單元(160)，被配置成與所述感測單元通信以用于預(yù)測所述尿液排泄。
12.—項衣物(300)，包括根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的感測裝置的至少部分。
13.一種用于預(yù)告尿液排泄的方法，包括 使用一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄； 檢測實(shí)際尿液排泄；以及基于所述實(shí)際尿液排泄，適配所述一個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少一個預(yù)測參數(shù)以增加預(yù)測準(zhǔn)確性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中 預(yù)測尿液排泄包括預(yù)測所述尿液排泄將出現(xiàn)的時間； 檢測所述實(shí)際尿液排泄包括檢測所述實(shí)際尿液排泄出現(xiàn)的時間；以及適配所述至少一個預(yù)測參數(shù)包括基于在預(yù)測的尿液排泄時間與檢測到的尿液排泄時間之間的時間差，適配所述至少一個預(yù)測參數(shù)。
15.一種計算機(jī)程序，在由處理器(153a)執(zhí)行時，使所述處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13或者14所述的方法。
全文摘要
一種裝置，包括感測單元，被配置成使用一個或者多個預(yù)測參數(shù)來預(yù)測尿液排泄、檢測實(shí)際尿液排泄以及基于實(shí)際尿液排泄來適配一個或者多個預(yù)測參數(shù)中的至少一個預(yù)測參數(shù)以增加預(yù)測準(zhǔn)確性。
文檔編號A61F13/42GK102834075SQ201180017736
公開日2012年12月19日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月8日
發(fā)明者M·瑪尼, R·Q·厄爾坎普 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司