本发明涉及医疗器械，尤其是涉及便携式尿量监测装置和系统。
背景技术：
1、尿量是反映人体体液动态平衡及心肾功能的重要指标。在临床上，为了准确判断患者的病情变化并相应地制定治疗方案，很多情况下需要患者实时地监测和记录尿量。目前在临床上使用的尿量监测方式通常包括使用简易“马桶”或“尿壶”收集尿液，再将尿液倒入量杯(筒)或注射器测量，或者留置导尿运用精密尿袋收集测量，或者将尿液称重测量等。然而，这些监测方式均需要患者或医护人员手动操作，这不仅增加了患者或医护人员的负担，而且增加了尿液接触污染的危险。而且大多数需要记录尿量的患者并没有留置导尿管，且生活能够自理，但他们不习惯或者经常忘记将尿液收集在“尿壶、扁马桶或者其他简易尿液收集器皿”内，为了应付医护人员的尿量监测要求，很多患者总是随便估计一个数字报上去，造成临床上尿量记录误差偏大，给临床医生诊断和治疗造成巨大困扰。尤其是女性患者，由于其生理构造因素，她们在使用传统的尿壶或尿液收集器皿时十分不便，因此在尿量监测方面表现出来的问题更加严重。
2、此外，也有人提出了用于自动监测尿量的系统。例如，申请公布号为cn115715681a的发明专利申请中，提出了一种尿液监测系统及尿液监测方法。该尿液监测系统包括尿液收集箱、进尿管、浮板以及激光测距仪。进尿管与尿液收集箱连通，以便尿液经由进尿管进入尿液收集箱。浮板被设置在尿液收集箱内，并随着尿液进入尿液收集箱而在尿液的浮力作用下向上运动。激光测距仪设置在尿液收集箱的顶端并且位于浮板正上方，以通过测量尿液收集箱顶端距离浮板的高度来间接测量尿液收集箱内的尿液的液位高度。基于激光测距仪每隔一段时间测得的尿液液位高度，可以计算出患者在该段时间内所产生的尿液量。
3、然而，该尿液监测系统的整体结构较为复杂，激光测距仪需要与具有特定构造的尿液收集箱(即，尿液收集箱被改造成具有滑槽以及与滑槽配合的浮板)配合，才可以实现对尿液量的监测。对于有居家测量需求的患者(例如，出院后要求居家自我管理的心衰患者)而言，需要专门购置一整套的上述尿液监测系统(包括上述特定构造的尿液收集箱)才能满足其尿量测量需求，这在一方面增加了患者的成本负担，在另一方面也要求患者在家中提供专门的空间来安置该尿液监测系统，提高了该尿液监测系统的应用难度。此外，该系统中尿液收集箱内的浮板的位置是通过浮板上的滑块和尿液收集箱内的滑槽来限位导向的，可能会出现浮板卡住的情况，从而导致测得的尿液液位高度不准确，并由此降低对尿液量的计算准确性。
技术实现思路
1、本发明所提出的技术方案旨在提供简单方便的可适用于不同场所的自动尿量监测方式。
2、在本发明的第一方面，提供了一种尿量监测装置，所述尿量监测装置包括：壳体，所述壳体用于安装到尿液收集器的盖板内侧，其中所述尿液收集器包括容纳部和用于安装到所述容纳部上方的所述盖板；红外测距传感器，所述红外测距传感器设置在所述壳体内，并且用于在所述尿液收集器的盖板处于闭合状态下向所述尿液收集器的容纳部内的尿液液面发射红外线并从所述尿液液面接收红外线，以便测量所述红外测距传感器距离所述尿液液面的高度；以及控制器，所述控制器被配置成用于与所述红外测距传感器通信耦合，并且用于：基于第一时间处的第一高度和第二时间处的第二高度以及预先存储的所述尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息，确定所述尿液收集器的容纳部内的尿量变化，其中所述第一高度是已知的或由所述红外测距传感器测得，所述第二高度是由所述红外测距传感器测得的。
3、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述壳体具有：前表面，所述前表面上具有孔；以及后表面，所述后表面具有安装部，用于将所述壳体安装到所述尿液收集器的盖板内侧；所述红外测距传感器经由所述壳体的前表面上的孔向外发射和接收红外线，以便测量所述红外测距传感器距离所述尿液液面的高度。
4、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述尿量监测装置包括多个所述红外测距传感器，所述壳体的前表面具有多个孔，多个所述红外测距传感器中的每一个红外测距传感器经由所述壳体的前表面上的多个孔中的相应孔向外发射和接收红外线，以便测量所述红外测距传感器距离所述尿液液面的高度。
5、在本发明的第一方面的至少一实施例中，当所述壳体安装到所述尿液收集器的盖板内侧时，所述壳体的前表面的多个孔分布在所述尿液收集器的盖板内侧的中央区域内。
6、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述尿量监测装置还包括显示器和电源，所述显示器被配置成用于与所述控制器通信耦合并且用于从控制器接收所确定的尿量变化并显示所述尿量变化，所述电源用于向所述红外测距传感器、控制器和显示器中的至少一者供电，所述电源和所述控制器设置在所述壳体内，所述显示器设置在所述壳体的前表面上。
7、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述第一高度是已知的，所述控制器被进一步配置成用于：接收高度测量指令；并且响应于接收到所述高度测量指令，控制所述红外测距传感器在所述第二时间处测量所述第二高度。
8、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述第一高度由所述红外测距传感器测得，并且所述控制器被进一步配置成用于：接收第一高度测量指令；响应于接收到第一高度测量指令，控制所述红外测距传感器在所述第一时间处测量所述第一高度；接收第二高度测量指令；确定接收到所述第一高度测量指令与接收到所述第二高度测量指令之间的时间间隔；确定所述时间间隔是否大于预定值；并且响应于确定所述时间间隔大于预定值，控制所述红外测距传感器在所述第二时间处测量所述第二高度。
9、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述控制器被进一步配置成用于：响应于确定所述时间间隔小于或等于预定值，接收第三高度测量指令；并且响应于接收到第三高度测量指令，控制所述红外测距传感器在第三时间处测量所述第二高度。
10、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述预定值对应于用户的单次排尿时间。
11、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述尿量监测装置包括输入设备，所述输入设备位于壳体上并且由用户操作，所述输入设备被配置成用于与所述控制器通信耦合并且用于：当所述用户操作所述输入设备时，向所述控制器发送所述第一高度测量指令、所述第二高度测量指令或所述第三高度测量指令。
12、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述尿液收集器还包括传感器，所述传感器位于所述盖板的边缘区域并且被配置成用于监测所述尿液收集器的盖板是否处于闭合状态，所述传感器被配置成用于与所述控制器通信耦合并且用于：响应于监测到所述尿液收集器的盖板处于闭合状态，而向所述控制器发送所述第一高度测量指令、所述第二高度测量指令或所述第三高度测量指令。
13、在本发明的第一方面的至少一实施例中，所述尿量监测装置还包括：信息接收模块，所述信息接收模块用于与移动终端通信连接，以从移动终端接收来自用户输入的以下各项中的至少一项：尿液收集器型号、以及与所述尿液收集器型号相对应的尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息；和存储器，所述存储器设置在所述壳体内并且与所述控制器通信耦合，所述存储器用于存储：一个或多个尿液收集器型号、以及与所述一个或多个尿液收集器型号中的每个尿液收集器型号相对应的尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息。
14、在本发明的第二方面，提供了一种尿量监测系统，所述尿量监测系统包括：一个或多个尿液收集器，每个尿液收集器包括：容纳部；和盖板，所述盖板用于安装到所述容纳部上方；和一个或多个前述段落中任一段落所述的尿量监测装置，每个尿量监测装置的壳体用于安装到对应尿液收集器的盖板内侧。
15、在本发明的第二方面的至少一实施例中，所述尿液收集器是马桶，所述控制器基于以下公式确定所述马桶内的尿量变化：其中v是所述尿量变化，h1是所述第一高度，h2是所述第二高度，f(h)是所述马桶在高度h处的截面积。
16、在本发明的第二方面的至少一实施例中，所述尿量监测系统还包括中央操控台，所述中央操控台包括：信息输入装置，所述信息输入装置用于供用户操作，以输入所述一个或多个尿液收集器的型号、以及与每个尿液收集器型号相对应的尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息；以及中央存储器，所述中央存储器用于与所述信息输入装置通信耦合，以从所述信息输入装置接收并存储尿液收集器的型号和截面积信息，所述存储器还用于与所述尿量监测装置的控制器通信耦合；中央显示器，所述中央显示器用于与所述一个或多个尿量监测装置的控制器通信耦合，以接收并显示所述控制器确定的尿量变化。
17、在本发明的第三方面，提供了一种尿量监测系统，所述尿量监测系统包括：红外测距传感器，所述红外测距传感器用于安装到尿液收集器的盖板内侧，其中所述尿液收集器包括容纳部和用于安装到所述容纳部上方的所述盖板，并且所述红外测距传感器用于在所述尿液收集器的盖板处于闭合状态下向所述尿液收集器的容纳部内的尿液液面发射红外线并从所述尿液液面接收红外线，以便测量所述红外测距传感器距离所述尿液液面的高度；移动终端，所述移动终端包括控制器，所述控制器被配置成用于与所述红外测距传感器通信耦合，并且用于：基于第一时间处的第一高度和第二时间处的第二高度以及预先存储的所述尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息，确定所述尿液收集器的容纳部内的尿量变化，其中所述第一高度是已知的或由所述红外测距传感器测得，所述第二高度是由所述红外测距传感器测得的。
18、在本发明的第三方面的至少一实施例中，所述尿量监测系统还包括所述尿液收集器，所述尿液收集器包括容纳部和盖板，所述盖板用于安装到所述容纳部上方。
19、在本发明的第三方面的至少一实施例中，所述移动终端还包括用户交互界面和存储器，所述用户交互界面用于与所述存储器和所述控制器通信耦合并且被配置成用于：接收来自用户输入的以下各项中的至少一项：尿液收集器型号、以及与所述尿液收集器型号相对应的尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息；从所述控制器接收所确定的尿量变化；以及显示所述尿量变化，所述存储器用于从所述用户交互界面接收并存储：一个或多个尿液收集器型号、以及与所述一个或多个尿液收集器型号中的每个尿液收集器型号相对应的尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息。
20、在本发明的第三方面的至少一实施例中，所述第一高度是已知的，所述用户交互界面被配置成用于：接收用户输入的高度测量指令；以及向所述控制器发送接收到的高度测量指令；并且所述控制器被进一步配置成用于：从所述用户交互界面接收所述高度测量指令；以及响应于接收到所述高度测量指令，控制所述红外测距传感器在所述第二时间处测量所述第二高度。
21、在本发明的第三方面的至少一实施例中，所述第一高度由所述红外测距传感器测得，所述用户交互界面被配置成用于：接收用户在不同时间处输入的第一高度测量指令和第二高度指令；以及向所述控制器发送接收到的第一高度测量指令和第二高度指令；所述控制器被进一步配置成用于：从所述用户交互界面接收所述第一高度测量指令；响应于接收到第一高度测量指令，控制所述红外测距传感器在所述第一时间处测量所述第一高度；从所述用户交互界面接收第二高度测量指令；以及响应于接收到第二高度测量指令，控制所述红外测距传感器在所述第二时间处测量所述第二高度。
22、在本发明的第四方面，提供了一种尿量监测方法，所述方法包括：接收第一高度测量指令；响应于接收到第一高度测量指令，控制红外测距传感器在第一时间处测量所述红外测距传感器距离尿液收集器的容纳部内的尿液液面的第一高度；接收第二高度测量指令；确定接收到所述第一高度测量指令与接收到所述第二高度测量指令之间的时间间隔；确定所述时间间隔是否大于预定值；响应于确定所述时间间隔大于预定值，控制所述红外测距传感器在第二时间处测量所述红外测距传感器距离所述尿液液面的第二高度；基于所测得的第一高度和第二高度以及预先存储的所述尿液收集器的容纳部内部的不同高度处的截面积信息，确定所述尿液收集器的容纳部内的尿量变化。
23、在本发明的第四方面的至少一实施例中，所述方法还包括：响应于确定所述时间间隔小于或等于预定值，接收第三高度测量指令；并且响应于接收到第三高度测量指令，控制所述红外测距传感器在第三时间处测量所述第二高度。
24、在本发明的第五方面，提供了一种非瞬态计算机可读存储介质，所述非瞬态计算机可读存储介质包括存储在其上的指令，所述指令在被控制器执行时，使得所述控制器执行如前述段落中任一段落所述的尿量监测方法。
25、本发明所提出的技术方案与现有技术相比，至少具有以下一项或多项优点：
26、(1)本发明通过设置红外测距传感器来直接测量其距离尿液液面的高度，利用高度变化来实现自动计算尿量，并利用显示器实现对所计算尿量的可视化；
27、(2)本发明的尿量监测装置小巧便携，适用范围较广，其壳体可适用于安装到各种尿液收集器上，例如，具有盖板的尿壶、马桶等，并且在确定尿量变化时考虑了尿液收集器的容纳部的形状和尺寸，从而可以在保证监测准确性的同时便于用户携带并在不同场所使用，大大增加了尿量监测装置的使用便利性；
28、(3)本发明中包含中央操控台的尿量监测系统可适合用在医院场景下使用，便于医护人员管理多个尿液收集器(例如，病区内的多个马桶)并确定这些尿液收集器内的尿量变化，并通过移动终端实现自动记录多名患者的尿量变化，减少医护人员和患者负担；
29、(4)本发明中包含移动终端的尿量监测系统可满足患者(例如，出院后要求居家自我管理的心衰患者)居家测量尿量的需求，方便心衰患者出院后进行有效的自我管理；以及
30、(5)在本发明中，当壳体被安装到尿液收集器的盖板内侧时，允许红外测距传感器向外发射和接收红外线的壳体前表面上的孔位于盖板的中央区域内，这可以降低红外线被发射到尿液收集器的容纳部内壁并被反射回去的概率，从而可以提高红外测距传感器测量其距离容纳部内的尿液液面的高度的准确性。
1.一种尿量监测装置，其特征在于，所述尿量监测装置包括：
2.如权利要求1所述的尿量监测装置，其特征在于，所述壳体具有：
3.如权利要求2所述的尿量监测装置，其特征在于，所述尿量监测装置包括多个所述红外测距传感器，所述壳体的前表面具有多个孔，
4.如权利要求3所述的尿量监测装置，其特征在于，当所述壳体安装到所述尿液收集器的盖板内侧时，所述壳体的前表面的多个孔分布在所述尿液收集器的盖板内侧的中央区域内。
5.如权利要求1所述的尿量监测装置，其特征在于，所述尿量监测装置还包括显示器和电源，所述显示器被配置成用于与所述控制器通信耦合并且用于从控制器接收所确定的尿量变化并显示所述尿量变化，所述电源用于向所述红外测距传感器、控制器和显示器中的至少一者供电，
6.如权利要求1-5中任一项所述的尿量监测装置，其特征在于，所述第一高度是已知的，
7.如权利要求1-5中任一项所述的尿量监测装置，其特征在于，所述第一高度由所述红外测距传感器测得，并且所述控制器被进一步配置成用于：
8.如权利要求7所述的尿量监测装置，其特征在于，所述控制器被进一步配置成用于：
9.如权利要求8所述的尿量监测装置，其特征在于，所述预定值对应于用户的单次排尿时间。
10.如权利要求8所述的尿量监测装置，其特征在于，所述尿量监测装置包括输入设备，所述输入设备位于壳体上并且由用户操作，
11.如权利要求8所述的尿量监测装置，其特征在于，所述尿液收集器还包括传感器，所述传感器位于所述盖板的边缘区域并且被配置成用于监测所述尿液收集器的盖板是否处于闭合状态，
12.如权利要求1所述的尿量监测装置，其特征在于，所述尿量监测装置还包括：
13.一种尿量监测系统，其特征在于，所述尿量监测系统包括：
14.如权利要求13所述的尿量监测系统，其特征在于，所述尿液收集器是马桶，所述控制器基于以下公式确定所述马桶内的尿量变化：
15.如权利要求13所述的尿量监测系统，其特征在于，所述尿量监测系统还包括中央操控台，所述中央操控台包括：
16.一种尿量监测系统，其特征在于，所述尿量监测系统包括：
17.如权利要求16所述的尿量监测系统，其特征在于，所述尿量监测系统还包括所述尿液收集器，所述尿液收集器包括容纳部和盖板，所述盖板用于安装到所述容纳部上方。
18.如权利要求16所述的尿量监测系统，其特征在于，所述移动终端还包括用户交互界面和存储器，
19.如权利要求18所述的尿量监测系统，其特征在于，所述第一高度是已知的，
20.如权利要求18所述的尿量监测系统，其特征在于，所述第一高度由所述红外测距传感器测得，
21.一种尿量监测方法，其特征在于，所述方法包括：
22.如权利要求21所述的尿量监测方法，其特征在于，所述方法还包括：
23.一种非瞬态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非瞬态计算机可读存储介质包括存储在其上的指令，所述指令在被控制器执行时，使得所述控制器执行如权利要求21或22所述的尿量监测方法。
