一种双联智能排卵测定仪及其测定方法与流程

本发明一种双联智能排卵测定仪及其测定方法涉及的是一种排卵检测仪及其检测方法，尤其是一种双联智能排卵测定仪及其测定方法。

背景技术：

国外进行了唾液和宫颈粘液测量其电阻反映排卵时间的研究，该研究将电极探头插入和阴道进行电阻值测量，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）认为在排卵的当天LH出现峰值，而内宫颈粘液的电阻值呈现最小值，而在排卵前5到6天口腔内唾液的电阻值呈现最大值，我国山东医科大学的邱秀光等对唾液和宫颈粘液的电阻值进行了研究，肯定了这种方法。但此方法比较复杂，且个人无法自行进行。

基础体温(BBT)是假定醒来时不作任何活动，立即测量所测的体温。它反映了机体在完全静息状态的体温。卵巢功能正常的女性，由于每个月经周期中卵巢内有一个卵泡成熟并排卵，继而形成黄体。排卵前的卵泡产生的雌激素，排卵后的卵泡主要产生孕激素。孕激素有致热作用，通过体温调节中枢使用体温升高0.3-0.5℃，形成双相型体温。当血清中的乳酮浓度达到12.72nmol/L以上时，体温则明显升高，而且体温上升与黄素化时间相一致。因此，育龄妇女通过BBT是能够客观反映出卵巢的排卵和黄素化过程。但目前的测定仪仅仅采用单一的测试途径，无法对用户进行精确而有效的测试和分析，因此预测结果不准确，对于指导女性自然方法避孕以及选择最佳受孕期仍有很多不足之处。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有检测方法的不足，提供了一种双联智能排卵测定仪及其测定方法，对唾液电导率和基础体温的双重趋势进行分析，提高预测排卵的易用性和准确性。

本发明是采取以下技术方案实现的：

双联智能排卵测定仪包括机体和传感器探头，在机体外部设有显示屏和按键，机体内部设有机体控制单元和锂电池电源；显示屏和按键分别与机体控制单元相连；锂电池电源为显示屏、传感器探头和机体控制单元提供电能；

所述显示屏用于显示操作提示、检测结果和历史检测结果等信息；

所述按键用于选择测定仪的开/关机、检测流程和信息查看；

所述机体控制单元包括与温度计算模块相连的温度检测模块、与电导率计算模块相连的电导率检测模块、以及趋势判决模块；温度计算模块和电导率计算模块分别与趋势判决模块相连；

传感器探头与温度检测模块以及电导率检测模块相连；

所述传感器探头包括四个检测电极，分别是一个NTC传感电极、一个交流信号输出电极和两个交流信号输入电极；NTC传感电极的阻值，会随着温度变化而变化。

趋势判决模块采用趋势判决单片机控制，趋势判决模块对唾液电导率和基础体温进行联合趋势分析，得到预测结果，并将预测结果传送给显示屏显示，同时将预测结果按日期存储在趋势判决单片机的Flash中；所述趋势判决单片机采用市售的NRF52832型号的单片机。

温度检测模块和温度计算模块由第一单片机控制，温度检测模块对传感器探头的NTC传感电极进行温度采样后将采样值输出给温度计算模块；温度计算模块转换计算后得到基础体温，并将该基础体温值输出给趋势判决模块，同时将基础体温值按日期存储在第一单片机的Flash中；所述第一单片机采用市售的BH66F5233型号的单片机，BH66F5233单片机内含24位高精度数模转换器。

电导率检测模块和电导率计算模块由第二单片机控制，电导率检测模块使用单电极输出、双电极输入的多点测量方式对唾液进行采样，并将采样值输出给电导率计算模块，电导率计算模块将采样值转换为电导率后输出给趋势判决模块，同时将电导率按日期存储于第二单片机的Flash中；所述第二单片机采用市售的HT66F0185型号单片机；单电极输出、双电极输入的多点测量方式即电导率检测模块在交流信号输出电极上施加双极性方波脉冲，同时对两个交流信号输入电极的输入信号进行AD采样。

双联智能排卵测定仪的测定方法，包括以下步骤：

1）温度检测模块将NTC传感电极的阻值转换为电压信号，并对电压信号进行AD采样后将采样值输出给温度计算模块；温度计算模块根据电阻分压原理，将电压信号信号转换为电阻值，并将根据计算公式得到基础体温；温度计算模块将基础体温值输出给趋势判决模块，同时将基础体温值按日期存储于第一单片机的Flash中；

2）电导率检测模块在传感器探头的交流信号输出电极上施加交流信号，交流信号流过唾液到达交流信号输入电极，电导率检测模块对交流信号输入电极的交流信号作整流处理后进行AD采样，将得到的采样值输出给电导率计算模块；电导率计算模块根据计算公式使用步骤1）中得到的基础体温对唾液电导率进行温度补偿，将采样值转换为电导率，得出最终的唾液电导率；电导率计算模块将电导率输出给趋势判决模块，同时将电导率按日期存储于第二单片机的Flash中；

3）趋势判决模块联合唾液电导率和基础体温进行趋势分析，给出排卵预测，并将该预测数据显示在显示屏上。

步骤（1）中温度采样和检测基础体温的方法，包含以下步骤：

1-1）使用温度检测模块进行n次连续AD采样；

1-2）丢弃步骤1-1）n次采样中的最大和最小采样值；

1-3）对步骤1-2）剩余的n - 2次采样取平均值计算得到温度值

；

1-4) 将步骤1-3)得到的温度值Ad根据电阻分压原理转换为电阻值Rt；

1-5) 将步骤1-4)得到的电阻值Rt代入多项式拟合三次曲线公式

得到基础体温，精度达到±0.01℃；

1-6）根据测量日期存储于第一单片机的Flash中；

所述n≥5。

步骤2）中对唾液进行检测和取得唾液电导率的方法，包括以下步骤：

2-1）电导率检测模块在传感器探头的交流信号输出电极上施加双极性方波脉冲，使交流信号输出电极输出双极性方波信号；

2-2）电导率检测模块对两个交流信号输入电极的输入信号即电压信号进行AD采样；

2-3）电导率检测模块对两个输入电极的电压信号作加权平均除理,并存储采样值；

2-4）重复n次步骤2-1）到步骤2-3）；所述n≥5；

2-5）丢弃n次采样值中的最大和最小值，对剩余的n - 2次采样取平均值 ，将并代入公式：

得到补偿前的唾液电导率，式中

, ，为唾液电导系数，取值2473.32 (对33名孕龄期女性进行唾液试验后得到)，Rc为反馈电阻常值(10 KΩ，由设计电路决定)，Vinput为输入交流方波信号的电压平均值，所述n≥5；

2-6） 将代入温度补偿公式,替换：

得到最终温度补偿后的唾液电导率,式中：为温度补偿系数，取值0.142（对33名孕龄期女性进行唾液试验后得到），是基础体温为时补偿前的唾液电导率，k0为首次使用该方法检测出的唾液电导率值（首次使用时将不作温度补偿）。

2-7）根据检测日期存储于第二单片机的Flash中。

步骤3）中的趋势分析和排卵预测，包括以下步骤：

3-1）定义预判窗口为10天；

3-2）如果当前存储的唾液电导率和基础体温的数据量少于10天，则不执行下面的步骤；

3-3）在预判窗口内查找电导率的峰谷值，并判断其左沿和右沿是否存在3天以上的数据，如不符合条件则不执行下面的步骤；

3-4）定义当前检测到电导率峰谷值的所在日期后的5天为排卵日；

3-5）对预判窗口内基础体温值进行微分计算得到每天的微分值,并

查找获得的最大微分值Max（）；

3-6）对Max（）所在日期的基础体温值进行判断，如果小于36.5℃则不执行下面的步骤，如果大于36.5℃，则定义Max（）所在日期为；

3-7）如果步骤3-6）中的在步骤3-4）中的前，则定义为排卵日。

有益效果：本发明相比现有技术具有以下优点，本发明实现了一次性同时采集口腔唾液电导率和基础体温，结合了基础体温的指示性作用和唾液电导率的预测性作用提高了预测排卵日的准确性，同时在使用过程中只需将传感探头放入口腔舌头下方即可开始测量，极大方便了用户的使用。

附图说明

以下将结合附图对本发明作进一步说明：

图1 是本发明的结构方框图；

图2 是本发明唾液电导率检测模块的结构方框图；

图3是本发明电阻值和温度值拟合曲线以及每个电阻值在曲线上的离散值分布。

图中：1、机体控制单元，2、传感器探头，3、显示屏，4、按键，5、温度检测模块，6、温度计算模块，7、电导率检测模块，8、电导率计算模块，9、趋势判决模块，10、锂电池电源。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1～2所示，双联智能排卵测定仪包括机体和传感器探头2，在机体外部设有显示屏3和按键4，机体内部设有机体控制单元1和锂电池电源10；显示屏3和按键4分别与机体控制单元1相连；锂电池电源10为显示屏3、传感器探头2和机体控制单元1提供电能；

所述机体控制单元1包括与温度计算模块6相连的温度检测模块5、与电导率计算模块8相连的电导率检测模块7、以及趋势判决模块9；温度计算模块6和电导率计算模块8分别与趋势判决模块9相连；

传感器探头2与温度检测模块5以及电导率检测模块7相连；

所述传感器探头2包括四个检测电极，分别是一个NTC传感电极、一个交流信号输出电极和两个交流信号输入电极。

使用者在醒来时不作任何活动，将传感探头2连接至机体主控单元1后，将传感探头2放入口腔舌头下方，按下按键4，即开始进行基础体温和唾液电导率的检测，这个过程控制单元将执行以下步骤：

（1）温度检测模块对NTC传感电极进行温度采样，检测基础体温并根据日期进行存储；

（2）电导率检测模块在输出电极上施加双极性方波脉冲，同时对两个电极输入的输入信号进行AD采样，最后使用基础体温对电导率进行温度补偿，得出最终的唾液电导率，并根据日期进行存储；

（3）联合唾液电导率和基础体温进行趋势分析，给出排卵预测。

其中步骤（1）包含以下步骤：

（a）进行5次连续AD采样；

（b）丢弃5次采样中的最大和最小采样值；

（c）对剩余的3次采样取平均值计算得到温度值，计算公式如下，

；

（d) 将步骤（c)得到的Ad根据电阻分压原理转换为电阻值Rt；

（e) 将步骤（d)得到的电阻值Rt代入多项式拟合三次曲线公式，

得到基础体温，精度可达到±0.01℃；

（f）根据测量日期存储于第一单片机的Flash中。

使用查表法得到的温度值的分辨率为±1℃，一般采用线性插值法由Rt作为自变量代入两个阻值和温度的对应关系构成的插值公式计算出Rt对应的温度值，但是NTC随温度的变化并非线性，这就导致使用线性插值法会带来一定的误差。

本实施例采用多项式拟合曲线的方式，更好的解决了这一问题。设定正常体温范围为32℃-42℃，以此温度段的电阻值作为自变量，温度值作为因变量进行三次曲线拟合，图3所示为拟合后的曲线以及每个电阻值在曲线上的离散差值,从图中可以看出离散差值远小于±0.01。

其中步骤（2）中电导率检测模块的执行的流程图如图2所示：

（a）交流信号输出电极输出100HZ的双极性方波信号；

（b）两个交流信号输入电极的输入信号经过整流滤波和信号放大，最后由模数转换采集为数字电压信号；

（c）对两个交流信号输入电极的电压信号作加权平均除理,并存储采样值；

（d）重复5次步骤（a）到步骤（c）；

（e）丢弃5次采样值中的最大和最小值，对剩余的3次采样取平均值 ，将并代入公式：

得到补偿前的唾液电导率，式中

, ，为唾液电导系数(对33名孕龄期女性进行唾液试验后得到，取值2473.32)，Rc为反馈电阻常值(10 KΩ，由设计电路决定)，Vinput为输入交流方波信号的电压平均值；

（f） 将代入温度补偿公式,替换：

得到最终温度补偿后的唾液电导率,式中

为温度补偿系数（对33名孕龄期女性进行唾液试验后得到，取值0.142），是基础体温为时补偿前的唾液电导率，k0为首次使用该方法检测出的唾液电导率值（首次使用时将不作温度补偿）；

（g）根据日期存储于第二单片机的Flash中。

其中步骤（3）包括以下步骤：

（a）定义预判窗口为10天；

（b）如果当前存储的唾液电导率和基础体温的数据量少于10天，则不执行下面的步骤；

（c）在预判窗口内查找电导率的峰谷值，并判断其左沿和右沿是否存在3天以上的数据，如不符合条件则不执行下面的步骤；

（d）定义当前检测到电导率峰谷值的所在日期后的5天为排卵日；

（e）对预判窗口内基础体温值进行微分计算得到每天的微分值,并

查找获得的最大微分值Max（）；

（f）对Max（）所在日期的基础体温值进行判断，如果小于36.5℃则不执行下面的步骤，如果大于36.5℃，则定义Max（）所在日期为；

（g）在前则定义为排卵日。